Un cartof afectat de P. infestans, agentul patogen responsabil pentru foametea irlandeză. Tulpina exactă implicată în foametea din anii 1840 a fost identificată pentru prima dată. Imagine prin USDA
Timp de aproape 150 de ani, începând de la sfârșitul secolului al XVII-lea, milioane de oameni care trăiesc în Irlanda au existat în mare parte dintr-o cultură: cartoful. Apoi, în 1845, fermierii au observat că frunzele plantelor lor de cartofi erau acoperite în misterioase pete întunecate. Când au scos cartofii de pe pământ, majoritatea erau mărunțiți, muschiosi și inedibili. Puternica s-a răspândit alarmant de repede, reducând randurile din recolta anului respectiv la jumătate. Până în 1846, recolta de la fermele de cartofi scăzuse la un sfert din dimensiunea sa inițială.
Boala - alături de un sistem politic care impunea Irlandei să exporte cantități mari de porumb, lactate și carne în Anglia - a dus la foamete larg răspândită și aproape toți puținii cartofi disponibili au fost mâncați, cauzând lipsa de cartofi cu semințe care au asigurat înfometarea. de aproape un deceniu. În cele din urmă, peste un milion de oameni au murit, iar un alt milion a emigrat pentru a scăpa de dezastru, determinând ca populația Irlandei să scadă cu aproximativ 25 la sută; insula încă nu a atins nivelurile populației dinainte de foamete.
La vremea respectivă, știința din spatele stăpânului era slab înțeleasă și cei mai mulți credeau că este cauzată de o ciupercă. În timpul secolului al XX-lea, oamenii de știință au stabilit că este cauzat de un oomicet (un eucariot asemănător cu ciuperca) numit Phytophthora infestans . Cu toate acestea, fără acces la epruvetele din epoca 1840, nu au putut identifica exact ce tulpină a organismului era responsabilă.
Acum, un grup internațional de oameni de știință s-a întors și a probat ADN-ul de frunze irlandeze de cartof conservate în colecțiile Kew Gardens din Londra începând cu 1847. În acest sens, au descoperit că o tulpină unică, necunoscută de P. infestans, pe care o numesc HERB -1 a provocat criza.
Frunze de cartof irlandez din 1847, înălțimea foametei, folosit ca parte a studiului. Imagine prin eLife / Kew Gardens
Cercetătorii, de la Laboratorul Sainsbury din Marea Britanie și Max Planck Institutes din Germania, au venit la constatarea ca parte a unui proiect de secvențiere a ADN-ului din 11 eșantioane istorice diferite păstrate și 15 moderne pentru a urmări evoluția agentului patogen în timp, publicat astăzi în revista eLife .
În prezent, P. infestans este distribuit în întreaga lume, cu marea majoritate a tulpinii distructive SUA-1. Majoritatea celorlalte tulpini de P. infestans apar doar în Valea Toluca din Mexic, unde soiurile de cartofi sălbatici sunt indigene, așa că oamenii de știință au crezut mult timp că SUA-1 a fost responsabil pentru foametea din 1840.
Dar, când cercetătorii au extras bucăți mici de ADN intact din frunzele vechi de cartofi uscate, colectate inițial din Irlanda, Marea Britanie, Europa și America de Nord și le-au comparat cu exemplarele actuale de P. infestans, au descoperit că tulpina responsabil pentru foamete diferă ușor de SUA-1 de astăzi.
Pe baza analizei variației genetice dintre cele două tulpini și celelalte probe istorice, sugerează că, cândva, în 1842 sau 1843, strămoșul tulpinii HERB-1 de P. infestans a făcut-o din Mexic în America de Nord și apoi să Europa, probabil conținută în cartofii pe care navele îi transportau ca hrană pentru pasagerii lor. Curând, s-a răspândit în toată lumea, declanșând foamete în Irlanda și a persistat până în anii 1970, când a dispărut și a fost în mare parte înlocuită de tulpina SUA-1. Cele două tulpini s-au despărțit probabil cândva la scurt timp după ce strămoșul lor comun a făcut-o în Mexic.
Studiul este pentru prima dată când genetica unui agent patogen vegetal a fost analizată prin extragerea ADN-ului din probele de plante uscate, deschizând posibilitatea ca cercetătorii să poată studia alte boli ale plantelor pe baza colecțiilor istorice ale grădinilor botanice și a herbariilor din întreaga lume. O mai bună înțelegere a evoluției bolilor plantelor de-a lungul timpului, spune echipa, ar putea fi instrumental pentru a descoperi modalități de reproducere a soiurilor de plante mai robuste, care sunt rezistente la agenții patogeni care infectează plantele astăzi.
