Οι ντομάτες είναι νυχτολούλουδα, μια ομάδα φυτών που περιλαμβάνει επίσης τις μελιτζάνες, τις πατάτες και τις πιπεριές.
Τα νυχτολούλουδα, επίσης γνωστές ως Solanaceae , παράγουν πικρές ενώσεις που ονομάζονται αλκαλοειδή, οι οποίες βοηθούν στην απομάκρυνση πεινασμένων εντόμων, ζώων και μυκήτων.
Όταν τα φυτά παράγουν αλκαλοειδή σε υψηλές συγκεντρώσεις, μπορούν να προκαλέσουν αηδία στους ανθρώπους που τα τρώνε. Για να κατανοήσουν καλύτερα τη σύνθεση αλκαλοειδών, οι ερευνητές ταξίδεψαν στα νησιά Γκαλαπάγκος, την ηφαιστειακή αλυσίδα περίπου 965 χιλιόμετρα από τις ακτές του ηπειρωτικού Ισημερινού.
Συγκέντρωσαν και μελέτησαν περισσότερα από 30 άγρια φυτά ντομάτας που φύτρωναν σε διαφορετικά μέρη σε διάφορα νησιά. Οι ντομάτες των Γκαλαπάγκος είναι απόγονοι φυτών από τη Νότια Αμερική που πιθανότατα μεταφέρθηκαν στο αρχιπέλαγος από πουλιά.
Οι αναλύσεις της ομάδας αποκάλυψαν ότι οι ντομάτες που καλλιεργούνταν στα ανατολικά νησιά συμπεριφέρονταν όπως αναμενόταν, παράγοντας αλκαλοειδή παρόμοια με αυτά που βρίσκονται στις σύγχρονες, καλλιεργούμενες ποικιλίες. Ωστόσο, διαπίστωσαν ότι εκείνες που καλλιεργούνταν στα δυτικά νησιά δημιουργούσαν αλκαλοειδή που ήταν πιο στενά συνδεδεμένα με αυτά που παρήγαγαν οι μελιτζάνες πριν από εκατομμύρια χρόνια.
Οι ερευνητές υποψιάζονται ότι το περιβάλλον μπορεί να ευθύνεται για την απροσδόκητη επιστροφή των φυτών στα προγονικά αλκαλοειδή. Τα δυτικά νησιά είναι πολύ νεότερα από τα ανατολικά νησιά, επομένως το έδαφος είναι λιγότερο ανεπτυγμένο και το τοπίο είναι πιο άγονο.
Για να επιβιώσουν σε αυτές τις σκληρές συνθήκες, ίσως ήταν πλεονεκτικό για τα φυτά ντομάτας να επιστρέψουν σε παλαιότερα αλκαλοειδή, υποστηρίζουν οι ερευνητές.
«Τα φυτά μπορεί να ανταποκρίνονται σε ένα περιβάλλον που μοιάζει περισσότερο με αυτό που αντιμετώπισαν οι πρόγονοί τους», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Adam Jozwiak , βιοχημικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Riverside, στον Beki Hooper του BBC Wildlife .
Ωστόσο, προς το παρόν, αυτή είναι απλώς μια θεωρία. Οι επιστήμονες λένε ότι πρέπει να διεξάγουν περισσότερη έρευνα για να κατανοήσουν γιατί τα φυτά ντομάτας στα δυτικά νησιά έχουν προσαρμοστεί με αυτόν τον τρόπο.
Οι επιστήμονες κατάφεραν να αποκαλύψουν τους υποκείμενους μοριακούς μηχανισμούς που έπαιζαν ρόλο: Τέσσερα αμινοξέα σε ένα μόνο ένζυμο φαίνεται να ευθύνονται για την επιστροφή στα προγονικά αλκαλοειδή, όπως διαπίστωσαν. Χρησιμοποίησαν επίσης εξελικτική μοντελοποίηση για να επιβεβαιώσουν την κατεύθυνση της προσαρμογής – δηλαδή, ότι οι ντομάτες στα δυτικά νησιά είχαν πράγματι επιστρέψει σε μια προηγούμενη, προγονική κατάσταση.
Μεταξύ των εξελικτικών βιολόγων, η «αντίστροφη εξέλιξη» είναι κάπως αμφιλεγόμενη. Η κοινή πεποίθηση είναι ότι η εξέλιξη προχωρά προς τα εμπρός, όχι προς τα πίσω.
Είναι επίσης δύσκολο να αποδειχθεί ότι ένας οργανισμός έχει επανέλθει σε ένα παλαιότερο χαρακτηριστικό μέσω των ίδιων γενετικών οδών. Αλλά, με τη νέα μελέτη, οι ερευνητές λένε ότι έκαναν ακριβώς αυτό.
«Μερικοί άνθρωποι δεν πιστεύουν σε αυτό»,λέει ο Jozwiak σε μια δήλωση .
«Αλλά τα γενετικά και χημικά στοιχεία υποδεικνύουν μια επιστροφή σε μια προγονική κατάσταση. Ο μηχανισμός είναι εκεί. Συνέβη».
