De evolutionaire prestatie waaraan we de aardappel te danken hebben, en waarom deze niet zou bestaan zonder tomaten

Recent onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Cell, heeft aangetoond dat deze ‘kruising’ negen miljoen jaar geleden in Zuid-Amerika plaatsvond; alle details vindt u in het artikel

Heel lang geleden (ongeveer 8 of 9 miljoen jaar), op de plek die later Zuid-Amerika zou worden genoemd aardappel, toen de Andes nog in hun puberteit waren, de vegetatie woest was en er nog geen mensen waren, waren er twee planten… “Om precies te zijn, twee plantenpopulaties”, verduidelijkte dr. Sandra Knapp, plantentaxonoom bij het Natural History Museum in Londen, in een interview met BBC Mundo.

“Het waren de voorouders van wat we vandaag de dag kennen als tomaten (Solanum lycopersicum) en planten uit de groep Solanum etuberosum, waarvan drie moderne soorten voorkomen in Chili en op de Juan Fernández-eilanden”, voegde ze eraan toe.

Zoals u wellicht aan de namen hebt gemerkt, waren ze familie van elkaar en gebeurde er tussen hen wat zelfs in de beste families voorkomt: ze gingen een seksuele relatie aan. Deskundigen noemen dit interspecifieke hybridisatie, en het komt vrij vaak voor, soms met gedeeltelijk of volledig mislukte resultaten.

Een muilezel bijvoorbeeld is het resultaat van een intieme relatie tussen een merrie en een ezel, en hoewel het een succesvolle hybride is die al sinds de oudheid wordt gewaardeerd, is hij niet in staat zich voort te planten. In de plantenwereld komen volgens Knapp kruisingen tussen soorten “heel vaak voor: zo krijgen we vaak onze tuinplanten”.

Op natuurlijke wijze of met behulp van de mens “kruisen ze soms en creëren ze een generatie planten die eruitzien als een tussenvorm tussen hun ouders, maar soms zijn ze onvruchtbaar en worden ze dus geen nieuwe populatie”, legt de deskundige uit. Maar wanneer de mix van ingrediënten perfect is, overtreft het resultaat alle verwachtingen. Dat was ook in dit geval zo: uit een toevallige ontmoeting tussen twee soorten van de nachtschadefamilie miljoenen jaren geleden ontstond de aardappel.

“Het is verbazingwekkend dat iets dat zo alledaags en belangrijk voor ons is als de aardappel, zo’n oude en ongewone oorsprong heeft”, merkte Knapp enthousiast op. “We hebben eindelijk het mysterie van de oorsprong van de aardappel ontrafeld”, verklaarde Sanwen Huang, onderzoeker aan de Chinese Academie voor Landbouwwetenschappen, plechtig. “De tomaat is de moeder en etuberosum is de vader”, voegde de wetenschapper toe, die leiding gaf aan het internationale team dat deze ontdekking deed, gepubliceerd in het tijdschrift Cell. De oorsprong is niet het enige mysterie dat is ontrafeld.

Hoe zijn ze daarachter gekomen?

Het uitgangspunt was wat al bekend was. Hoewel aardappelen, als je ze op de markt ziet, hard en zetmeelrijk zijn en niet erg lijken op tomaten, die rood en sappig zijn, “lijken ze heel erg op elkaar”, aldus Knapp. “Als je naar de planten kijkt, lijken de bladeren erg op elkaar, de bloemen ook, hoewel ze een andere kleur hebben, en als je het geluk hebt een aardappelplant te hebben die vruchten voortbrengt, zie je dat ze op kleine groene tomaten lijken.”

Naast wat op het eerste gezicht te zien is, voegde de taxonoom toe: “We wisten al lang dat aardappelen, tomaten en etuberosum nauw verwant waren. We wisten niet welke van de drie het dichtst bij de aardappel stond, omdat verschillende genen ons verschillende verhalen vertelden.”

Wetenschappers hebben decennia lang geprobeerd het raadsel van de oorsprong van de populaire knol te ontrafelen, maar stuitten op een moeilijkheid: de genetica van de aardappel is ongebruikelijk. Terwijl de meeste levende wezens, waaronder wij, twee kopieën van chromosomen in elke cel hebben, heeft de aardappel er vier.

Om deze paradox op te lossen, analyseerde het team meer dan 120 genomen van tientallen soorten, waaronder aardappelen, tomaten en etuberosum. Ze ontdekten dat de gesequenteerde genomen van aardappelen ongeveer dezelfde verdeling hadden als die van tomaten en etuberosum. De voorouders waren “niet het een of het ander: ze waren beide”, benadrukte Knapp. Zo kwamen ze te weten over deze romance die miljoenen jaren geleden plaatsvond op de hellingen van de Zuid-Amerikaanse bergen.

Het was een buitengewoon succesvolle verbintenis, “omdat het gencombinaties voortbracht die deze nieuwe lijn in staat stelden te gedijen in de pas ontstane hooggelegen habitats van de Andes”, legde hij uit. Dit kwam grotendeels doordat de aardappelplant aan de oppervlakte weliswaar sterk leek op zijn voorouders, maar iets verborgen had dat geen van hen had: knollen.

Die hebben is als altijd een lunchbox bij je hebben: ze slaan energie op die helpt om de winter, droogte of andere ongunstige omstandigheden te overleven. En de wetenschappers ontdekten iets verbazingwekkends: ze ontwikkelden zich dankzij de genetische loterij.

Het bleek dat elk van hun voorouders het gen had dat nodig was om knollen te vormen. Geen van hen was op zichzelf voldoende, maar in combinatie zetten ze een proces in gang dat de ondergrondse stengels in smakelijke aardappelen veranderde. Het Chinese team waarmee Knapp werkte, kon dit zelfs testen, vertelt de taxonoom: “Ze hebben veel zeer verfijnde experimenten uitgevoerd”, waarbij ze deze genen verwijderden om hun hypothese te bevestigen, “en zonder deze genen werden er geen knollen gevormd”.

Een prestatie

De kruising die leidde tot het ontstaan van de aardappel was meer dan een gelukkig toeval. Deskundigen die commentaar hebben gegeven op het onderzoek, merken op dat de kruising van de voorouders van tomaten en etuberosum heeft geleid tot het ontstaan van een nieuw orgaan. En dit orgaan, de aardappel, is een prestatie van de evolutie.

Dankzij het bestaan ervan kan de plant zich voortplanten zonder zaden en bestuivers. Zo heeft het zich aangepast aan verschillende hoogtes en omstandigheden en verspreid, wat heeft geleid tot een explosieve groei van de diversiteit. Zelfs vandaag de dag “zijn er meer dan 100 wilde soorten die alleen in Amerika voorkomen, van het zuidwesten van de VS tot Chili en Brazilië”, aldus Knapp.

aardappel

Waarom de zomer van 2025 korter zal zijn dan vorig jaar

Dit vermogen tot ongeslachtelijke voortplanting heeft hem echter ook parten gespeeld. “Om aardappelen te telen, worden kleine stukjes geplant, wat betekent dat als je een veld met één soort hebt, het in feite klonen zijn. Omdat ze genetisch homogeen zijn, zijn ze erg vatbaar voor ziekten, want als er een nieuwe ziekte opduikt waartegen ze geen weerstand hebben, worden alle planten in gelijke mate aangetast”, legt Knapp uit. Dit brengt ons bij de reden waarom ze dit onderzoek hebben uitgevoerd.

Knapp vertelde dat het Chinese team “een aardappel wil creëren die uit zaad kan worden vermeerderd, zodat deze gemakkelijker genetisch kan worden gemodificeerd door genen van wilde soorten in te brengen en zo rassen te creëren die bestand zijn tegen klimaatverandering en andere milieuproblemen. Ik en andere evolutionaire biologen die aan dit onderzoek hebben meegewerkt, wilden van onze kant achterhalen wie de naaste verwant van de aardappel is en waarom hij zo divers is.

“We benaderden het onderzoek dus vanuit totaal verschillende invalshoeken en konden vragen stellen vanuit ieders perspectief, wat dit onderzoek echt interessant en boeiend maakte”, concludeerde hij.

Scroll naar boven