Учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили необычное явление в эволюции помидоров, произрастающих на Галапагосских островах. В ходе исследования сельскохозяйственных растений архипелага они обнаружили, что некоторые из них возвращаются к древним биохимическим характеристикам, которые, как считалось, были давно утрачены. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
![]()
Фото из открытых источников / Иллюстративное изображение
Ученые исследовали алкалоиды — химические соединения, вырабатываемые растениями семейства паслёновых для защиты от вредителей и болезней. Обычно эволюция предполагает постепенную смену этих веществ, но в данном случае томаты с западных островов Галапагос начали синтезировать смесь алкалоидов, схожую с той, что встречалась у их далёких родственников — баклажанов, существовавших миллионы лет назад. В то же время томаты с более старых восточных островов сохраняли современные варианты этих соединений.
Учёные выяснили, что ключевым фактором стала мутация в ферменте, связанная с изменением четырёх аминокислот. Эти изменения повлияли на структуру алкалоидов и повысили их токсичность. Для проверки гипотезы исследователи вызвали аналогичные изменения в растениях табака, что привело к появлению новых алкалоидов.
В дальнейшем команда провела моделирование на основе ДНК современных томатов, которое подтвердило, что древние растения были идентичны тем, что произрастают сегодня на западных островах. Такой результат ставит под вопрос традиционные представления о эволюции как о непрерывном и необратимом процессе.
По мнению авторов работы, полученные данные могут изменить взгляд на эволюцию. Понимание механизмов, лежащих в основе таких процессов, открывает новые возможности для генной инженерии, включая создание лекарств, средств защиты растений и продуктов с изменённым уровнем токсичности.
