Biólogos de la Universidad de Massachusetts Amherst han encontrado evidencia de “síndromes” evolutivos (conjuntos de rasgos que ocurren juntos) que ayudan a explicar cómo los tomates desarrollaron por primera vez su mezcla distintiva de color, dulzor, acidez y aroma.
por la Universidad de Massachusetts Amherst
La investigación, representada por un par de artículos publicados recientemente en Plants, People, Planet y The American Journal of Botany , no solo arroja luz sobre cómo evolucionan las frutas en la naturaleza, sino que también será valiosa para los esfuerzos de mejora de cultivos destinados al mejoramiento. variedades de frutas más nutritivas y atractivas.
“¿Alguna vez has tenido un tomate fresco en la mano y te has preguntado por qué tiene buen aspecto, huele bien y sabe delicioso?” pregunta Jacob Barnett, estudiante de posgrado en biología organísmica y evolutiva en la UMass Amherst y autor principal de los artículos. Resulta que los jugosos tomates rojos con su sabor único tienen una historia evolutiva larga y tortuosa.
Barnett y sus coautores, incluida Ana Caicedo, profesora de biología en la Universidad de Massachusetts Amherst, recurrieron a los parientes de nuestros tomates modernos, un grupo de varias especies silvestres que crecen en la costa occidental de América del Sur, desde Chile hasta Ecuador, para explorar este pregunta. Y esas especies silvestres no se parecen en nada a las que encontrarías hoy en tu sándwich o ensalada.
“Por un lado, son pequeños”, dice Barnett, “del tamaño de un arándano. Y la mayoría de ellos son verdes cuando están maduros. Muchos huelen a manzanas, melones o incluso pepinos, y algunos de ellos tienen un sabor terrible”.
Entonces, ¿cómo pasamos de una fruta diminuta, verde, de terrible sabor y olor a melón a la sublime mezcla de color, dulzura, acidez y umami que hace que los tomates sean tan apreciados en salsas para pasta, ensaladas y pizzas?
Resulta que las frutas silvestres tienden a tener conjuntos de rasgos que ocurren juntos, lo que los biólogos llaman síndromes. Por ejemplo, muchas frutas son pequeñas, de colores brillantes y ricas en azúcar. Pero ha sido difícil reunir pruebas de síndromes evolutivos en los tomates silvestres, porque ningún investigador anterior había cultivado todas las especies de tomates silvestres juntas al mismo tiempo.
“Estos dos estudios son los primeros que analizan los rasgos de la fruta en todas las especies del grupo del tomate”, dice Caicedo. “Hemos podido contar una historia completa de cómo se comparan los tomates silvestres entre sí y con nuestras variedades cultivadas modernas”.
Parte de esa historia involucra los esfuerzos de recolección de Charles Rick, de la Universidad de California Davis, quien viajó por Sudamérica en las décadas de 1950 y 1960 recolectando semillas de especies silvestres y llevándolas de regreso a lo que se convertiría en el Centro de Recursos Genéticos del Tomate CM Rick. Barnett y Caicedo adquirieron semillas de 13 especies de tomates silvestres, así como semillas de múltiples variantes dentro de cada especie , y luego las cultivaron en la Granja de Educación e Investigación Animal y de Cultivos de la UMass en South Deerfield, Massachusetts.
Cuando maduraron, las plantas eran “salvajes y descuidadas”, dice Caicedo, y en un momento Barnett tuvo que abrirse paso a través de ellas con un machete en su camino para recolectar sus frutos y hojas. De vuelta en el laboratorio, el equipo escaneó los frutos en busca de color y forma, midió el contenido de azúcar y ácido y analizó el ADN en las muestras de hojas. Con la ayuda de la coautora Denise Tieman, profesora asistente de investigación en la Universidad de Florida, Barnett midió y clasificó los compuestos orgánicos volátiles de cada muestra, las sustancias químicas responsables del olor de los tomates.
El equipo no sólo descubrió que el olor, el sabor y el color son sindromáticos, sino que también descubrió que existe lo que Barnett llama una “señal honesta”: una coincidencia entre la apariencia exterior del tomate y el contenido nutricional interior. Esta coincidencia respalda una hipótesis controvertida de que las preferencias de los animales dieron forma a la evolución de los síndromes frutales, porque los animales elegirán algunas frutas sobre otras si aprenden a asociar el aspecto de la fruta con su recompensa nutricional única.
Los pequeños mamíferos pueden preferir la fruta pequeña, verde y con olor a melón , mientras que los tomates dulces y de colores son probablemente los favoritos de las aves. Cómo los humanos terminaron prefiriendo los tomates amados por las aves es un misterio aún por desentrañar. De hecho, como señalan los autores, necesitamos más estudios de campo para confirmar qué animales comen qué frutos: “actualmente no hay datos sistemáticos sobre qué animales comen frutos de tomate silvestres”.
Más información: Jacob R. Barnett et al, La evidencia de síndromes frutales en el clado de tomates silvestres recientemente divergente abre nuevas posibilidades para el estudio de la evolución de los frutos carnosos, Plants, People, Planet (2023). DOI: 10.1002/ppp3.10399
Jacob R. Barnett et al, Variación de los volátiles de frutas maduras en todo el clado del tomate: un marco evolutivo para estudiar la diversidad de aromas de frutas en un pariente silvestre de cultivos, American Journal of Botany (2023). DOI: 10.1002/ajb2.16223
