Cum s-au născut trandafirii?
Strămoșul trandafirilor avea o singură culoare, și nu era roșu
Trandafirii roșii, simboluri universale ale iubirii, s-ar putea foarte bine să fi avut inițial o culoare complet diferită. Studii genomice realizate de cercetători dezvăluie secretele evoluției acestei flori emblematice. Analize amănunțite a sute de mostre reprezentând zeci de specii de trandafiri a făcut posibilă urmărirea istoriei lor evolutive. Oamenii de știință au folosit markeri genetici pentru a reconstitui trăsăturile ancestrale ale acestor plante, dezvăluind surprize despre originile și diversificarea lor.
Trandafirul, o floare cu un genom complex și simbol al îndrăgostiților, datează de câteva milioane de ani și își datorează existența… unei serii de coincidențe genetice!
O înflorire îndelungată, o bogăție de petale, un parfum puternic, spini… De unde vine trandafirul, floarea poeților și a îndrăgostiților? Trandafirul este o minune căruia biologii au reușit, în sfârșit, să-i analizeze genomul (totalitatea genelor prezente în cromozomi), dezvăluind secretul originilor sale: o serie de accidente genetice.
Pentru grecii antici, trandafirul se născuse din sângele lui Adonis și din lacrimile pe care Afrodita le-a vărsat asupra iubitului ei. Pentru perși, era floarea „paradisului”, acele prime grădini ale umanității pline de farmec și înțelepciune.
Trandafirul este mai bătrân decât Homo sapiens
Biologa Marie Fougère-Danezan declară mai precis: trandafirul a înflorit pentru prima dată acum 60 de milioane de ani, între Siberia și Alaska, de o parte și de alta a actualei strâmtori Bering – aproape în același timp cu apariția primelor primate și cu mult înainte ca Homo sapiens să-l vadă.
Cercetătoarea a reconstituit istoria sa evolutivă după ce a adunat profilurile moleculare a aproximativ o sută de exemplare sălbatice din întreaga lume sau conservate în ierbare din vechime. Dar această nouă poveste este și o poveste… romantică, care ne spune cum trandafirii și căpșunile au apărut odată din aceeași floare!
De fapt, inițial, aceste două plante, astăzi atât de radical diferite, au fost amestecate în același strămoș comun. Căpșunile și trandafirii au în comun aproape același număr de gene și astăzi, unele dintre ele rămânând ordonate în același mod pe secțiuni întregi de cromozomi. Doar că genomul trandafirului actual este mai complex fiind de două ori mai mare decât cel al căpșunului.
O infecție virală este la originea florii
Diferența se datorează unor secvențe de ADN numite „elemente transpozabile”, introduse în timpul infecțiilor virale și care provoacă, de-a lungul generațiilor, duplicări aleatorii în cadrul genomului. Trandafirul ar fi așadar, conform paleogenomicii (studiul modului în care genele au fost transmise și cum au deviat), rezultatul unei infecții… Astfel, primul trandafir a fost un fel de căpșun bolnav!
Cum arăta el atunci? Trebuie să fi fost destul de asemănător cu măceșii, trandafirii sălbatici de astăzi: un mic tufiș spinos, acoperit primăvara cu flori simple, cu cinci petale, a căror culoare rămâne însă misterioasă. Oamenii de știință sunt indeciși între alb și roz, un amestec al celor două, sau chiar galben. Dar este puțin probabil ca trandafirii să fi fost galbeni ca unele specii sălbatice din Asia. Această descoperire pune sub semnul întrebării unele idei preconcepute despre aspectul originar al acestor plante, cultivate acum într-o paletă de culori variate.
Un parfum venit din Orient
În următorii 30 de milioane de ani, trandafirii vor împodobi mai ales peisajele din Orientul Îndepărtat și America de Nord. Datorită mișcărilor tectonice, au traversat apoi marile câmpii ale Europei, au colonizat țărmurile mediteraneene și chiar s-au reconectat cu America de Nord, dar de data aceasta prin versantul său vestic. Cu toate acestea, trandafirii au ajuns în apropierea ecuatorului, din motive neelucidate de sensibilitate la mediu.
Peste jumătate din cele 200 de specii sălbatice cunoscute astăzi provin din Asia, iar în această regiune parfumul lor s-a diversificat. Încrucișarea dintre Europa și Asia a produs apoi trandafiri excepționali. La fel ca emblematicul trandafir de Damasc (Rosa Damascena), un element de bază al parfumeriilor și distileriilor, derivat din trandafirul european Rosa gallica și trandafirii asiatici: Rosa moschata (Trandafirul moscat) și Rosa fedtschenkoana (numit după Olga Fedchenko, o botanistă rusă).
Sau precum mama tuturor trandafirilor moderni, un hibrid creat în 1867 de cultivatorul de trandafiri Guillot din Lyon și numit Franța (La France). La o examinare mai atentă, acest trandafir ar trebui numit China. Cromozomul 3, care poartă genele implicate în înflorire, este aproape în întregime cel al Rosae chinensis, trandafirul chinezesc!
Cum au reconstituit cercetătorii strămoșul trandafirilor?
Oamenii de știință au analizat 707 gene conservate în 205 eșantioane de trandafiri, folosind markeri genetici precum polimorfismele uninucleotidice (cu un singur nucleotid), care reprezintă o formă de variație genetică, ce constă în modificarea unui singur nucleotid (unitate ce intră în alcătuirea ADN-ului). Această abordare a făcut posibilă urmărirea variațiilor genetice între specii.
Secvențierea genomică a 205 eșantioane de trandafiri dezvăluie istoria evolutivă și geografică a genului Rosa. Studiul secvențelor de ADN a relevat asemănări și diferențe între specii, permițând identificarea trăsăturilor ancestrale. Cercetătorii au putut astfel să deducă aspectul și caracteristicile strămoșului comun.
Această metodă, combinată cu analizele genetice ale populațiilor, oferă o perspectivă unică asupra evoluției plantelor. Arată cum trandafirii și-au diversificat culorile și formele de-a lungul mileniilor.
De ce sunt importanți trandafirii sălbatici pentru viitorul horticulturii?
Domesticirea trandafirilor, inițiată în secolul al XVIII-lea, a dus la dezvoltarea a peste 35.000 de soiuri. Aceste variații sunt rezultatul încrucișărilor dintre speciile sălbatice și soiurile vechi, răspunzând preferințelor estetice și nevoilor agricole ale fiecărei epoci.
Confruntați cu provocările schimbărilor climatice, cercetătorii sunt acum interesați de speciile sălbatice pentru genele lor de rezistență. Aceste resurse genetice ar putea fi esențiale în dezvoltarea unor trandafiri mai robuști și care necesită mai puțină întreținere.
Trandafirii sălbatici posedă gene de rezistență la boli și secetă care lipsesc la multe soiuri moderne. Aceste trăsături sunt cruciale pentru dezvoltarea de soiuri mai robuste în fața schimbărilor climatice.
Utilizarea acestor resurse genetice permite imaginarea unei horticulturi mai puțin dependente de pesticide și de udarea intensivă. Acesta reprezintă un pas către practici mai sustenabile.
Prin încorporarea acestor gene în programele de ameliorare, cercetătorii pot crea trandafiri care sunt atât frumoși, cât și rezistenți. Această abordare marchează un punct de cotitură în domesticirea plantelor ornamentale.
Aceste progrese deschid calea pentru o nouă eră în horticultură, unde știința și tradiția se întâlnesc pentru a reinventa trandafirul. Cercetătorii speră că munca lor va inspira metode de cultivare mai sustenabile și mai ecologice.
© CCC