Forscher haben sich über die komplexe Abstammung dieser Frucht Gedanken gemacht | Wissenschaft

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Forscher haben sich über die komplexe Abstammung dieser Frucht Gedanken gemacht |  Wissenschaft

Die Leute wissen gerne, woher ihr Essen kommt, aber selbst Experten werfen die Hände in die Luft, wenn es um die Ursprünge der modernen Banane geht. Eine umfassende genetische Analyse von mehr als 100 Sorten wilder und kultivierter Bananen enthüllt die verworrene Domestizierungsgeschichte der Frucht und enthüllt die Existenz von drei bisher unbekannten – und möglicherweise noch lebenden – Vorfahren. Bananenexperten wollen diese mysteriösen Vorfahren aufspüren, um zu sehen, ob ihre Gene dazu beitragen könnten, moderne Bananenpflanzen gesund zu halten.

„Die Domestikation von Bananen ist viel komplizierter, als ich zuvor gedacht hatte“, sagt Loren Rieseberg, Evolutionsbiologe an der University of British Columbia in Vancouver, der nicht an der Studie beteiligt war.

Vor etwa 7000 Jahren waren Bananen nicht die kernlosen, fleischigen Früchte, die wir heute kennen. Das Fleisch war mit schwarzen Samen durchsetzt und fast ungenießbar. Stattdessen aßen die Menschen die Blüten des Bananenbaums oder seine unterirdischen Knollen. Sie entfernten auch Fasern aus dem stammartigen Stamm, um Seile und Kleidung herzustellen. Bananenbäume waren damals „sehr weit entfernt von den Bananen, die wir heute auf den Feldern der Menschen sehen“, sagt Julie Sardos, Wissenschaftlerin für genetische Ressourcen bei der Alliance of Bioversity International, die Bananensorten lagert.

Wissenschaftler wissen, dass der vorherrschende wilde Vorfahre der Banane eine benannte Art ist Musa acuminata, die von Indien bis Australien vorkommt. Die meisten Forscher sind sich einig, dass Papua-Neuguinea der Ort ist, an dem die domestizierten Bananen, wie wir sie kennen, zum ersten Mal aufgetaucht sind. Heute gibt es viele Bananensorten – zuletzt mehr als 1000. Die im Supermarkt erhältlichen modernen Bananen verloren im Laufe ihrer Domestikation ihre Kerne und wurden fleischiger und süßer. Aber es war schwer, genau festzulegen, wie und wann diese Domestizierung stattfand. Erschwerend kommt hinzu, dass einige Bananen die üblichen zwei Chromosomensätze haben, während andere drei oder mehr Sätze haben, was darauf hindeutet, dass zumindest einige moderne Bananen Hybriden sind, die aus der Kreuzung von zwei oder mehr Sorten oder sogar verschiedenen Arten hervorgegangen sind.

Es gibt gute Gründe, den tiefen historischen Genpool der modernen Banane anzuzapfen: Die 8-Milliarden-Dollar-Bananenindustrie, die jährlich 100 Milliarden Bananen produziert, ist von Krankheiten wie der Bananenkrankheit und der bakteriellen Bananenwelke bedroht. Bananenzüchter bemühen sich, Wege zu finden, um solche Krankheitserreger zu bekämpfen, insbesondere diejenigen, die die Cavendish-Bananen angreifen, die mehr als die Hälfte aller Bananen ausmachen, die in die Vereinigten Staaten und nach Europa exportiert werden. Einige sammeln wilde Verwandte und obskure Sorten, die widerstandsfähiger gegen Krankheiten sind. Aber die Einführung von Genen entfernter Vorfahren könnte auch dazu beitragen, moderne Bananen zu stehlen. Genetische Analysen können helfen, die Geschichte der Domestikation zusammenzufügen und lebende Mitglieder dieser Ahnenfrüchte zu bestimmen.

Nabila Yahiaoui, Wissenschaftlerin für Bananengenomik am französischen Agrarforschungszentrum für internationale Entwicklung in Montpellier, und Kollegen verglichen zuvor die DNA von 24 gesammelten Proben wilder und einheimischer Bananen. In einigen von ihnen fanden sie etwas Rätselhaftes: DNA, die mit keiner der anderen Proben übereinstimmte. Basierend auf dieser Erkenntnis schlugen sie im Jahr 2020 vor, zusätzlich zu M. acuminata und andere bekannte wilde Verwandte, zwei unbekannte Arten trug DNA zur modernen Banane bei.

In der neuen Studie erweiterten Sardos und ihre Kollegen diese Arbeit und konzentrierten sich auf Bananensorten mit zwei Chromosomensätzen, da sie wahrscheinlich enger mit den ersten domestizierten Bananen verwandt sind. (Der Cavendish hat drei Sätze.) Sie entnahmen die DNA von 68 Proben von wilden Verwandten und von 154 Arten von kultivierten Bananen, darunter 25 Sorten, die das Team von Sardos in Papua-Neuguinea gesammelt hatte. Das ist eine beeindruckende Anzahl von Sorten, von denen einige schwer zu bekommen sind, sagt Tim Denham, ein Archäologe an der Australian National University, der nicht an der Arbeit beteiligt war.

Der Vergleich lieferte weitere Beweise dafür, dass Bananen ursprünglich auf Neuguinea angebaut wurden, und legte nahe M. acuminata Unterart namens „Banksia“ war die erste, die domestiziert wurde. Die gleiche Unterart in der Folge zu weiter verbreiteten Kultursorten beigetragenSardos und Kollegen berichten diesen Monat in Grenzen in der Pflanzenwissenschaft. „Dies [conclusion] ist von Bedeutung“, sagt Denham. „Es bestätigt frühere archäologische, botanische, sprachliche und genetische Studien.“

Die Proben wiesen auch darauf hin die Existenz einer dritten unbekannten Quelle für genetisches Bananenmaterial, berichtete das Team. Wissenschaftler müssen die drei Arten noch identifizieren; Ihre Daten deuten darauf hin, dass einer aus Neuguinea stammt, einer aus dem Golf von Thailand und der dritte irgendwo zwischen Nordborneo und den Philippinen.

Denham stellte überrascht fest, dass die modernen Bananensorten auf Neuguinea genetisch vielfältiger sind als ihre wilden Vorfahren. „Dies widerspricht den meisten genetischen Argumenten, die spekulieren, dass die anfängliche Domestizierung zu einem Engpass führt“, sagt er. Er vermutet, dass selbst als Bananenbauern daran arbeiteten, Bananen zu verbessern, es zu einer zügellosen Kreuzung mit wilden Verwandten kam, was zu Bündeln von Sorten mit unterschiedlichen genetischen Vorfahren führte.

„Diese Arbeit bestätigt weiter die Bedeutung der Hybridisierung in der Evolution von [certain] Kulturpflanzen“, sagt Rieseberg, dessen Arbeit mit Sonnenblumen gezeigt hat, dass Kreuzung für die Evolution wichtig sein kann.

Das Feld bleibt voller Möglichkeiten: Sardos und andere Bananenliebhaber hoffen, kleine Farmen und andere Orte in den Heimatländern der Bananen ihrer Vorfahren besuchen zu können, um zu sehen, ob sie modernere Nachkommen finden können. Auch sie können einen krankheitsresistenten Stamm hervorbringen, der mit kommerziellen Bananen gekreuzt werden kann. „Es gibt da draußen eine Menge ungeprobter Bananenvielfalt“, sagt Rieseberg.