Дэйвид Спунер

Карты происхождения картофеля

Дэйвид Спунер работает систематиком в Министерстве сельского хозяйства США и занимается сбором дикого и культивированного картофеля. Его последние открытия помогли переосмыслить многое из того, что, как нам казалось, было известно достоверно о происхождении и эволюции культивированного картофеля.

В 2005 году Вы стали соавтором работы, которая перечеркнула предыдущие идеи об истории эволюции картофеля. К каким выводам Вы пришли?

«КМы доказали, что юг Перу является единственным местом происхождения культивированного картофеля. До этого во всех публикациях на данную тему выдвигалась гипотеза о том, что ранние андские и чилийские культивированные формы картофеля произошли от различных прародителей. Что касается картофеля, то, согласно гипотезе, он был выведен из сложного гибрида либо множества самостоятельных видов, известных как комплекс Solanum brevicaule – группа из 20 морфологически близких диких клубнеобразующих классов, распространенных в регионе от центра Перу до севера Аргентины. Изучая таксономию этого комплекса, я и группа ученых из Шотландского института исследований растительных культур проводили анализ накопления (аккумулирования) древних сортов. Неожиданно мы обнаружили, что на молекулярном уровне накопления сортов группируются все вместе, а не отдельно на «филогенетическом дереве» с разными дикими сортами, как можно было бы ожидать при отдельных многочисленных первоисточниках. На основании первоначальных результатов, полученных при изучении культивированных сортов, мы расширили исследование для того, чтобы проанализировать сигнальные гены ДНК в 261 диком и 98 культивированных сортах картофеля. Наши исследования показали, что ранние культивары произошли от одной родовой линии в северной группе Solanum brevicaule, расположенной в центральной либо южной части Перу.»

Насколько важны эти выводы?

«Естественно, для Перу это стало огромной новостью и источником национальной гордости. Однако, помимо этого, целью таксономии является оказание содействия в определении понятия «вида» и классификация видов в родственные группы, т.е. обеспечение других ученых «дорожной картой», ведущей их по правильному исследовательскому пути. Если таксономия проведена плохо, исследование искажается. Мы также установили, что «виды», считавшиеся членами северной группы Solanum brevicaule, были нечетко определены, и в результате дальнейших исследований они могли бы быть отнесены к одному-единственному виду.»

- В другой Вашей недавней работе Вы открыли новую страницу, проведя классификацию культивированного картофеля по четырем видам.

«Это стало результатом исследования, осуществленного совместно с Международным центром картофеля (МЦК) в Перу. Мы провели одно их крупнейших исследований на уровне молекулярных сигнальных генов, когда-либо проводившихся с древними сортами, которое охватило 742 древних сорта всех культивированных видов картофеля и восемь тесно взаимосвязанных прародителей диких видов. До появления этой работы существовало множество различных идей по поводу количества видов культивированного картофеля. Например, в широко известной классификации [британского генетика растений] Дж.Хоукса были выявлены семь видов и семь подвидов. В свою очередь российские систематики определили 21 вид. Однако в сочетании с результатами более ранних морфологических исследований, проведенных совместно с МЦК, наш анализ показал наличие только четырех видов: Solanum tuberosum, разделенный на андскую и чилийскую группы культиваров, а также три гибридных культивированных вида «горького картофеля». Мы также обнаружили, что постоянные и настойчивые попытки выявить другие предполагаемые «виды» были безрезультатными и только вносили путаницу.»

- Что касается Вашего третьего открытия, опубликованного в 2008 году, о внедрении чилийской зародышевой плазмы в современный картофель. О чем шла там речь?

«Все современные культивары картофеля имеют в основном чилийскую зародышевую плазму. Для того чтобы объяснить этот факт, российские исследователи предположили, что картофель, завезенный в Европу, был чилийского происхождения. В то же время британские ученые считали, что первый европейский картофель произошел из региона Анд, но был впоследствии уничтожен в результате эпидемии фитофтороза в 1840-х годах. На смену ему пришел картофель из Чили. Я вместе со студенткой Мерседес Эймс обратились к этому вопросу путем исследования 49 европейских образцов гербария, собранных между 1700 и 1910 годами, на наличие сигнального гена ДНК, отличающего андских прародителей от чилийских. Результаты исследования показали, что андский картофель преобладал в Европе с 1700-х годов до 1892 года, по прошествии длительного времени после эпидемии фитофтороза, а чилийский картофель впервые появился в Европе в 1811 году и стал доминировать задолго до эпидемии фитофтороза.»

- Может, несколько необычный вопрос. Вы собираете картофель по всей территории обеих Америк с 1989 года. Не установилась ли у Вас некая «духовная связь» с этим растением?

«Мною движет в основном не картофель. В своей работе по исследованию картофеля я руководствуюсь указаниями Американского агентства по вопросам развития, однако моей действительной мотивацией являются интеллектуальные упражнения по поиску ответов на сложные таксономические и биологические вопросы, касающиеся картофеля. Такой увлекательной эту работу для меня делает великолепная инфраструктура, доступная для исследований картофеля и способствующая нахождению ответов на эти вопросы.»