Эти томаты снова стали ядовитыми: удивительное явление зафиксировано на Галапагосах

На самых молодых участках суши Земли — недавно сформировавшихся островах Галапагосского архипелага — дикие томаты демонстрируют поразительное поведение. Они неожиданно вернулись к химической защите, утраченной миллионы лет назад, используя древнюю форму алкалоида, больше характерную для баклажанов, чем для современных томатов. Это открытие стало сенсацией среди биологов и поставило под сомнение одно из фундаментальных убеждений эволюционной теории.

Исследование, проведённое группой учёных из Калифорнийского университета и опубликованное в Nature Communications, рассматривает возможный пример так называемой "обратной эволюции". Это понятие, вызывающее оживлённые споры в научном сообществе, предполагает, что организмы могут возвращаться к ранее утраченной форме, если того требуют условия окружающей среды.

"Это происходит прямо сейчас"

Анализируя более 30 образцов диких томатов с разных островов архипелага, учёные обнаружили закономерность: растения на восточных, более старых островах, продолжают вырабатывать современные типы алкалоидов, а вот на молодых, западных островах, где почва ещё не успела полностью сформироваться, томаты снова синтезируют химические соединения, которые считались давно утраченными.

"Это не то, чего мы обычно ожидаем, но это происходит прямо сейчас, в реальном времени, на вулканическом острове", — отметил ведущий автор исследования, молекулярный биохимик Адам Йозвяк.

Генетика, изменившая химическую реальность

Оказалось, что вся разница — в четырёх аминокислотах одного единственного фермента. Именно он отвечает за синтез защитных молекул. Учёные доказали это экспериментально: они внедрили изменённые гены в табак, и растения начали вырабатывать те же самые древние алкалоиды.

"Возможно, древняя молекула обеспечивает лучшую защиту в более суровых условиях западных Галапагосских островов", — предположил Йозвяк.

Он добавил, что такие условия могли вновь "запустить" старую защитную стратегию растений.

Спорный, но убедительный механизм

Хотя концепция обратной эволюции до сих пор вызывает у специалистов споры, в данном случае у исследователей есть убедительные доказательства — и химические, и генетические.

"Некоторые люди в это не верят. Но механизм есть. Это произошло", — признался Йозвяк.

Будущее — в прошлом?

Кроме расширения знаний о гибкости эволюционных механизмов, это открытие может иметь практическое значение. Древние алкалоиды, возможно, помогут создавать сельскохозяйственные культуры, устойчивые к вредителям, но при этом безопасные для человека. Так, шаг назад в эволюции может стать шагом вперёд в биотехнологиях.