De volgende keer dat je een aardappel schilt, zul je misschien wel wegdromen naar een tropische locatie op het zuidelijk halfrond waar miljoenen jaren geleden een tomaatachtige plant en een aardappelachtige soort elkaar diep in de spreekwoordelijke ogen keken, de huidmondjes elkaar teder raakten en er een liefdesvuur van jewelste ontvlamde.
Wetenschappers van onder andere de Chinese Academie van Landbouwwetenschappen hebben het raadsel rond de oorsprong van de aardappel eindelijk opgelost. Uit hun nieuwe internationale studie blijkt namelijk dat onze aardappel is ontstaan uit een natuurlijke kruising tussen twee prehistorische plantensoorten in Zuid-Amerika, zo’n 9 miljoen jaar geleden. “Onze bevindingen tonen aan hoe hybridisatie (ook wel bastaardering genoemd, red.) tussen soorten kan leiden tot volledig nieuwe eigenschappen”, zegt onderzoeksleider Sanwen Huang. “We weten nu eindelijk waar de aardappel vandaan komt.”
Mysterieus
De aardappel is tegenwoordig een van de belangrijkste voedselgewassen ter wereld. Toch bleef de herkomst van de pieper lang een mysterie. Botanisch gezien lijkt de plant sterk op drie wilde soorten uit Chili, waarvan de aardappelachtige soort Solanum etuberosum het bekendst is. Ze behoren tot dezelfde familie als ‘onze’ aardappelrassen, maar vreemd genoeg maken de Chileense neven alle drie geen knollen aan. En het wordt nog gekker: genetisch gezien is onze aardappel juist nauwer verwant aan de tomaat. Hoe is dat mogelijk?
Genetisch kruispunt
Het onderzoeksteam analyseerde 450 genomen van gekweekte aardappels en 56 genomen van hun wilde verwanten. Dat was geen eenvoudige klus. Wilde aardappels groeien vaak op afgelegen plekken en zijn dan ook lastig te verzamelen. “Dit is de meest uitgebreide genetische dataset van wilde aardappels die ooit is samengesteld”, meldt de trotse wetenschapper en aardappelexpert Zhiyang Zhang.
En zo kwamen ze tot een bijzondere ontdekking: alle aardappelsoorten bevatten een stabiele mix van DNA van zowel tomaatachtige planten als Etuberosum. Het team trekt dan ook de conclusie dat ergens in het verre verleden een kruising heeft plaatsgevonden tussen deze twee soorten. En dat leidde tot de allereerste aardappelplant met knollen.
Evolutionaire jackpot
De planten stamden oorspronkelijk af van een gemeenschappelijke voorouder, zo’n 14 miljoen jaar geleden. Ongeveer 5 miljoen jaar later konden ze zich, ondanks hun genetische verschillen, nog steeds met elkaar voortplanten. En de nakomelingen hadden een unieke eigenschap: ze waren in staat om knollen te vormen onder de grond.
De onderzoekers ontdekten dat twee sleutelfactoren in dit proces elk van een andere ouder afkomstig waren. Het SP6A-gen, dat fungeert als een ‘aan-knop’ voor knolvorming, kwam van de tomatenkant. Het IT1-gen, dat de groei van ondergrondse stengels regelt, is afkomstig van de Etuberosum-ouder. Zonder deze combinatie had de hybride plant nooit aardappels kunnen produceren.
Appeltje voor de dorst
Deze genetische revolutie vond plaats tijdens een periode van ingrijpende geologische veranderingen op het Zuid-Amerikaanse continent. Het Andesgebergte schoot namelijk rond die tijd flink de hoogte in en dat zorgde voor een wildgroei aan nieuwe ecologische niches.
De vroege aardappels waren dankzij hun knollen beter bestand tegen kou, droogte en onvoorspelbaar weer, omdat ze hun voedselreserves hierin op konden slaan. Bovendien konden deze planten zich zonder bestuiving voortplanten, de uitlopers op de knol waren genoeg om de volgende generatie te garanderen. Daardoor konden ze zich razendsnel verspreiden over uiteenlopende leefgebieden, van milde graslanden tot ijskoude berghellingen.
Knolpower
Vandaag de dag zijn aardappels onmisbaar in de keuken van Peru tot Polen, van India tot Ierland en van Harare tot Hendrik-Ido-Ambacht. Maar het succesverhaal begon miljoenen jaren geleden met een toevallige ontmoeting tussen twee plantensoorten in Zuid-Amerika. “De evolutie van de knol gaf de aardappel een enorme voorsprong in moeilijke en veranderende omstandigheden”, zegt Huang. “Het leidde tot een explosie van nieuwe soorten en vormt de basis van de aardappelrijkdom waar we nu van profiteren.”
