科學家說西紅柿的進化之謎
發(fā)布時間:2025-12-08 13:47:50 作者:玩站小弟
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成熟野生番茄果實的表型多樣性。(a–h)水果橫切面掃描,顯示具有色度、色調、亮度和果皮面積比的最小和最大值的水果:(a)茄LA2153,(b)茄LA0528,(c)茄LA0111,(d)茄LA2157
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成熟野生番茄果實的表型多樣性。(a–h)水果橫切面掃描,家說進化顯示具有色度、西紅色調、科學亮度和果皮面積比的家說進化最小和最大值的水果:(a)茄LA2153,(b)茄LA0528,西紅(c)茄LA0111,科學(d)茄LA2157,家說進化(e)番茄變種BGV008189,西紅(f)茄LA1474,科學(g)茄LA2157,家說進化(h)(I–o)選擇照片,西紅突出整個進化枝的科學變異范圍:(I)茄屬茴芹LA0373,(j) S. galapagense LA0528,家說進化(k) S. arcanum LA2157,西紅(l)刺萼茄LA2329,(m)茄子LA0428,(n)秘魯茄LA1474,(pennellii LA2963。比例尺代表10 mm .信用:uux.cn/植物,人,星球(2023)。DOI: 10.1002/ppp3.10399
(神秘的地球uux.cn)據馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校:馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校的生物學家發(fā)現了進化“綜合征”的證據,這些綜合征是一起出現的一系列特征,有助于解釋西紅柿最初是如何進化出其獨特的顏色、甜味、酸味和香味的。
這項研究由最近發(fā)表在《植物》、《人》、《星球》和《美國植物學雜志》上的兩篇論文代表,不僅揭示了水果在野外如何進化,而且對旨在培育更有營養(yǎng)和吸引力的水果品種的作物改良工作也很有價值。
“你有沒有把一個新鮮的西紅柿捧在手里,想知道為什么它看起來很好,聞起來很香,吃起來很好吃?”雅各布·巴尼特問道,他是馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校生物和進化生物學專業(yè)的研究生,也是論文的第一作者。事實證明,多汁的紅色番茄及其獨特的風味有著漫長而曲折的進化史。
Barnett和他的合著者,包括UMass Amherst的生物學教授Ana Caicedo,轉向我們現代番茄的親戚,即生長在從智利到厄瓜多爾的南美洲西海岸的幾個野生物種,來探索這個問題。這些野生物種與你今天在三明治或沙拉中發(fā)現的完全不同。
“首先,它們很小,”巴尼特說,“只有藍莓那么大。而且大部分熟了都是綠色的。許多聞起來像蘋果、甜瓜甚至黃瓜,其中一些味道很糟糕?!?br>那么,我們是如何從一個小小的、綠色的、味道糟糕的、聞起來有甜瓜味道的水果,變成色、甜、酸和鮮味完美融合的水果,讓番茄在意大利面醬、沙拉和披薩中如此受歡迎的呢?
事實證明,野生水果往往有幾組共同出現的特征,生物學家稱之為綜合征。例如,許多水果很小,顏色鮮艷,含糖量高。但是野生番茄進化綜合癥的證據很難收集,因為以前沒有研究人員同時種植所有種類的野生番茄。
“這兩項研究首次著眼于整個番茄群體中所有物種的果實性狀,”凱塞多說?!拔覀円呀浤軌蛉娴刂v述野生番茄之間以及與我們現代栽培品種之間的比較?!?br>這個故事的一部分涉及加州大學戴維斯分校的查爾斯·里克的收集工作,他在20世紀50年代和60年代穿越南美洲,收集野生物種的種子,并將它們帶回后來成為C.M .里克番茄遺傳資源中心的地方。Barnett和Caicedo從13種野生番茄中獲得了種子,以及每個物種中多個變種的種子,然后在馬薩諸塞州南迪爾菲爾德的UMass作物和動物研究和教育農場種植它們。
凱塞多說,成熟后,這些植物“又野又亂”,有一次,巴尼特在采集它們的果實和葉子時,不得不用大砍刀砍出一條路來?;氐綄嶒炇?,研究小組掃描了水果的顏色和形狀,測量了糖和酸的含量,并分析了葉子樣本中的DNA。在合著者、佛羅里達大學研究助理教授丹尼斯·蒂曼的幫助下,巴尼特測量并分類了每個樣本的揮發(fā)性有機化合物——負責西紅柿氣味的化學物質。
研究小組不僅發(fā)現氣味、味道和顏色是綜合征,他們還發(fā)現了巴尼特所說的“誠實信號”——番茄的外觀和內部營養(yǎng)成分之間的匹配。這一匹配支持了一個有爭議的假設,即動物的偏好塑造了水果綜合征的進化,因為如果動物學會將水果的外觀與其獨特的營養(yǎng)回報聯系起來,它們會選擇一些水果而不是其他水果。
小型哺乳動物可能更喜歡這種小的、綠色的、有甜瓜氣味的水果,而甜的、有顏色的西紅柿可能是鳥類的最愛。人類是如何偏愛鳥類喜愛的西紅柿的,這是一個有待解開的謎。事實上,正如作者指出的,我們需要更多的實地研究來確認哪些動物在吃哪些水果:“目前沒有關于哪些動物吃野生番茄果實的系統數據?!?
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