En un nuevo artículo publicado en la revista Molecular Biology and Evolution , científicos de Royal Botanic Gardens, Kew y socios en el Reino Unido, Alemania y los EE. UU. han decodificado el genoma vegetal más antiguo del mundo, utilizando semillas de sandía de la era neolítica recolectadas en un sitio arqueológico en el desierto del Sahara en Libia.

El estudio combinó aspectos del trabajo de base arqueológico con investigación genómica de vanguardia para arrojar nueva luz sobre la domesticación de la sandía y cómo nuestros antepasados ​​​​consumían a los parientes antiguos de la popular fruta. Sorprendentemente, la evidencia sugiere que a los libios del Neolítico les gustaban las semillas de la sandía, un manjar local que todavía se consume en la actualidad, pero evitaban la pulpa de sabor amargo de la fruta.

Se estima que cada año se producen en todo el mundo más de 200 millones de toneladas de sandía domesticada (Citrullus lanatus), y el cultivo se encuentra entre los 10 más importantes de Asia Central. En general, se acepta que la fruta de pulpa roja se originó en África, donde un pariente cercano (C. lanatus subsp. cordophanus) probablemente fue domesticado por primera vez en el valle del Nilo y lo que es el actual Sudán del Norte. Pero el descubrimiento a principios de la década de 1990 de supuestas semillas de sandía en el sitio neolítico de Uan Muhuggiag en Libia continuó desconcertando a los científicos.

Para comprender mejor el viaje de la sandía desde la planta silvestre hasta el cultivo domesticado, los investigadores recolectaron y analizaron docenas de semillas de sandía y parientes de la sandía de las colecciones del herbario de RBG Kew. También obtuvieron y estudiaron semillas fósiles de Libia y Sudán, fechadas por radiocarbono (C-14) hace más de 6.000 y 3.000 años, respectivamente.

La Dra. Susanne S. Renner de la Universidad de Washington en St. Louis, quien junto con el Dr. Guillaume Chomicki de la Universidad de Sheffield dirigió el estudio, dijo:"La morfología de las semillas, especialmente de las semillas antiguas, era simplemente insuficiente para identificar de manera confiable qué especies aquellas del Neolítico. colonos en Libia estaban usando".

Los científicos pudieron resolver el misterio cuando analizaron el genoma de las semillas y recuperaron largos tramos en todos los cromosomas, posiblemente el genoma más antiguo jamás registrado con tanto detalle de una planta cuya edad se ha verificado mediante análisis de datación por radiocarbono. También secuenciaron los genomas de docenas de especímenes de sandía en las colecciones del herbario de Kew, algunos de los cuales se recolectaron por primera vez a principios del siglo XIX.

Los hallazgos del estudio indican que los libios del Neolítico recolectaron o incluso cultivaron una especie de sandía de sabor amargo, en lugar de la cosecha de sabor dulce de hoy. Esta nueva información fue consistente con las marcas de dientes encontradas en algunas de las semillas más antiguas recolectadas en Sudán por la Dra. Philippa Ryan, investigadora postdoctoral en Kew y coautora del estudio.

Antes del análisis del genoma, los investigadores no pudieron distinguir los especímenes libios de las otras siete especies conocidas del género Citrullus. Sus resultados moleculares ahora muestran que las semillas provienen de un pariente de la sandía conocido como sandía Egusi (Citrullus mucosospermus) de África occidental. Estas frutas son amargas y no comestibles cuando se comen crudas debido a la cucurbitacina química en su pulpa y, en cambio, se cosechan por sus semillas, que se usan en guisos y sopas de África Occidental, similares en tamaño y sabor a las semillas de calabaza.

Ryan dijo:"Es una gran sorpresa descubrir que, en lugar de ser una sandía antigua, la semilla libia era un Citrullus domesticado completamente diferente, mientras que la semilla sudanesa del período faraónico tenía ADN nuclear tanto del amargo Egusi como de la dulce sandía. Esto sugiere que, en un período posterior, se cultivó una mezcla interesante de variedades de Citrullus domesticadas a lo largo del valle del Nilo para obtener sus semillas, junto con, presumiblemente, la sandía dulce".

Al comprender mejor la composición genética de estas frutas antiguas, los investigadores esperan pintar una imagen más clara de la domesticación de la sandía. Pero la investigación también tiene implicaciones modernas y de mayor alcance. Trazar el intercambio de genes a lo largo de los milenios puede ayudar a los científicos a identificar los rasgos genéticos favorables que refuerzan la resistencia a la sequía, las enfermedades y las plagas.

El Dr. Oscar A Perez Escobar, líder de investigación en el Equipo de Monografía Integrada de Kew y primer autor, dijo:"Es un logro notable haber aprendido tanto sobre la vida pasada secreta de estas semillas antiguas a través de su ADN. Sin este código genético, que logramos obtener con gran detalle, no podríamos haber descubierto que una gran parte del ADN de estas semillas se puede rastrear a las calabazas Egusi (C. mucospermus) y no a la sandía dulce. Otra revelación sorprendente entregada a través de su ADN es que estas semillas antiguas de la sandía Egusi probablemente se hibridó e intercambió genes con sandías dulces hace miles de años, aunque todavía desconocemos la direccionalidad de ese flujo de genes".

El estudio se llevó a cabo en colaboración con el Dr. Guillaume Chomicki de la Universidad de Sheffield y la profesora Susanne S. Renner de la Universidad de Washington en St. Louis, así como con el grupo de investigación Antonelli Lab, expertos en biología evolutiva y biogeografía.

Pérez Escobar dijo:"Nuestro estudio es un gran ejemplo de lo que pueden hacer las colecciones de plantas que representan miles de años de historia evolutiva y cultural siempre que se utilicen en investigaciones multidisciplinarias. Los recursos de datos que generamos y nuestro descubrimiento sobre las relaciones que Egusi y las sandías dulces han sostenido durante milenios, involucrando el intercambio de genes a través de generaciones, es de interés para los programas de mejoramiento de cultivos de sandía dulce siempre que se busquen genes particulares, por ejemplo, resistencia a enfermedades y plagas". + Explora más

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