ينمو التوت البري على الكروم في المستنقعات والمستنقعات الرملية. لانس تشيونغ، وزارة الزراعة الأمريكية / فليكر

يعد التوت البري عنصرًا أساسيًا في الأسر الأمريكية في عيد الشكر - ولكن كيف انتهى الأمر بساكن المستنقع هذا على طاولات العطلات؟

بالمقارنة مع العديد من أنواع النباتات القيمة التي تم تدجينها على مدى آلاف السنين، فإن التوت البري المزروع (فاكينيوم ماكروكاربون) فهو محصول زراعي فتي، تماما كما أن الولايات المتحدة دولة فتية وعيد الشكر كذلك عطلة جديدة نسبيا. لكن كعالم النباتلقد تعلمت الكثير عن أصل التوت البري من علم النبات وعلم الجينوم.

جديد على ساحة تربية النباتات

لقد زرع الإنسان الذرة الرفيعة منذ حوالي 5,500 سنة, الذرة منذ حوالي 8,700 سنة و القطن منذ حوالي 5,000 سنة. في المقابل، تم تدجين التوت البري منذ حوالي 200 عام، لكن الناس كانوا يأكلون التوت قبل ذلك.

التوت البري البري موطنه أمريكا الشمالية. لقد كانت مصدرًا غذائيًا مهمًا للأمريكيين الأصليين، الذين استخدموها في الحلويات والصلصات والخبز الأطعمة المحمولة عالية البروتين تسمى البيميكان - نسخة آكلة اللحوم من لوح الطاقة، المصنوع من خليط من اللحوم المجففة والدهون الحيوانية، ومرصع أحيانًا بالفواكه المجففة. بعض القبائل لا تزال تصنع البيميكان اليوم، وحتى تسويق نسخة تجارية.

بدأت زراعة التوت البري في عام 1816 في ولاية ماساتشوستس، حيث اكتشف هنري هول، أحد المحاربين القدامى في الحرب الثورية، ذلك تغطية مستنقعات التوت البري بالرمال قم بتخصيب الكروم واحتفظ بالمياه حول جذورها. ومن هناك، انتشرت الفاكهة في جميع أنحاء شمال شرق الولايات المتحدة والغرب الأوسط العلوي.

اليوم، تنتج ولاية ويسكونسن حوالي 60% من محصول التوت البري في الولايات المتحدة، تليها ماساتشوستس وأوريجون ونيوجيرسي. ويزرع التوت البري أيضًا في كندا، حيث يتواجد محصول فاكهة رئيسي.

 
غالبًا ما يغمر المزارعون مستنقعات التوت البري لجني الفاكهة، التي يستخرجونها من الكروم. مايكل جالفين، مكتب ماساتشوستس للسفر والسياحة / فليكر, CC BY-ND

نبات مرن وقابل للتكيف

يحتوي التوت البري على العديد من الميزات النباتية المثيرة للاهتمام. مثل الورود والزنابق والنرجس البري، فإن أزهار التوت البري خنثى، مما يعني أنها تحتوي على أجزاء من الذكور والإناث. وهذا يسمح لهم بالتلقيح الذاتي بدلاً من الاعتماد على الطيور أو الحشرات أو الملقحات الأخرى.

تحتوي زهرة التوت البري على أربع بتلات تتقشر عندما تتفتح الزهرة. يؤدي هذا إلى كشف المتك الذي يحتوي على حبوب لقاح النبات. إن تشابه الزهرة مع منقار الطائر أكسب التوت البري اسمه الأصلي، "التوت البري."".

عندما لا يقوم التوت البري بالتلقيح الذاتي، فإنه يعتمد على النحل الطنان ونحل العسل لنقل حبوب اللقاح من زهرة إلى أخرى. ويمكن أيضًا تكاثرها جنسيًا عن طريق زراعة البذور، أو لا جنسيًا عن طريق تجذير فسائل الكروم. وهذا أمر مهم بالنسبة للمزارعين لأن التكاثر المعتمد على البذور يسمح بتنوع وراثي أكبر، والذي يمكن أن يترجم إلى أشياء مثل زيادة مقاومة الأمراض أو زيادة تحمل الآفات.

ومع ذلك، فإن التكاثر اللاجنسي لا يقل أهمية. تتيح هذه الطريقة للمزارعين إنشاء نسخ من الأصناف التي تحقق أداءً جيدًا للغاية في مستنقعاتهم ونمو المزيد من تلك الأنواع عالية الأداء.

كل التوت البري تحتوي على أربعة جيوب هوائيةولهذا السبب فإنها تطفو عندما يغمر المزارعون المستنقعات لحصادها. تعمل جيوب الهواء أيضًا على جعل التوت البري الخام يرتد عند سقوطه على سطح صلب، وهو مؤشر جيد على ما إذا كان طازجًا أم لا.

تؤدي هذه الجيوب دورًا بيولوجيًا: فهي تمكن التوت من الطفو أسفل الأنهار والجداول لنشر بذوره. تنشر العديد من النباتات الأخرى بذورها عن طريق الحيوانات والطيور التي تأكل ثمارها وتفرز البذور أثناء تحركها. ولكن كما يعلم أي شخص تذوقه نيئًا، فإن التوت البري لاذع جدًا، لذلك فهو كذلك بالفعل نداء محدود للحياة البرية.

قراءة الحمض النووي للتوت البري

ويعلم العلماء بالفعل أن التوت البري محصول صغير السن الكثير عن علم الوراثة الخاص بهم. التوت البري هو مضاعفامما يعني أن كل خلية تحتوي على مجموعة واحدة من الكروموسومات من الوالد الأم ومجموعة واحدة من الوالد الأب. يحتوي على 24 كروموسومًا، وحجم الجينوم الخاص به أقل من عُشر الجينوم البشري.

تساعد مثل هذه الرؤى العلماء على فهم أفضل للمكان الذي قد توجد فيه الجينات ذات القيمة المحتملة في جينوم التوت البري. وتميل المحاصيل ثنائية الصيغة الصبغية إلى امتلاك عدد أقل من الجينات المرتبطة بسمة واحدة، مما يجعل تكاثرها للتأكيد على تلك السمة أسهل بكثير.

كما وصف الباحثون الوراثة الخاصة بقريب التوت البري المزروع، والذي يعرف باسم "توت بري صغير"(فاكينيوم أوكسيكوكس). يمكن أن تساعد المقارنة بين الاثنين العلماء في تحديد مكان وجود السمات ذات القيمة الزراعية للتوت البري المزروع في الجينوم، ومن أين يمكن أن تأتي بعض الصلابة الباردة للتوت البري الصغير.

الباحثون هم تطوير العلامات الجزيئية - أدوات لتحديد مكان وجود جينات أو تسلسلات معينة ضمن الجينوم - للمساعدة في تحديد أفضل مجموعات الجينات من أنواع مختلفة من التوت البري التي يمكن أن تعزز السمات المرغوبة. على سبيل المثال، قد يرغب المربي في جعل الثمار أكبر حجمًا أو أكثر صلابة أو أكثر احمرارًا في اللون.

في حين أن البشر لم يزرعوا التوت البري إلا لفترة قصيرة من الزمن، إلا أنهم يتطورون لفترة أطول بكثير. لقد دخلوا الزراعة بتاريخ وراثي طويل، بما في ذلك أشياء مثل أحداث ازدواجية الجينوم بأكملها والاختناقات الجينية، والتي تغير بشكل جماعي الجينات المكتسبة أو المفقودة مع مرور الوقت بين السكان.

تحدث أحداث ازدواج الجينوم الكامل عندما يتصادم جينوم نوعين لتكوين جينوم جديد أكبر، يشمل جميع سمات النوعين الأبويين. تحدث الاختناقات الجينية عندما يقل حجم المجموعة بشكل كبير، مما يحد من كمية التنوع الجيني في تلك الأنواع. هذه الأحداث شائعة للغاية في عالم النبات ويمكن أن تؤدي إلى مكاسب وخسائر في جينات مختلفة.

يمكن أن يشير تحليل جينوم التوت البري إلى متى انحرف تطوريًا عن بعض أقاربه، مثل التوت الأزرق، والتوت البري، والتوت البري. فهم كيف تطورت الأنواع الحديثة يمكن أن يعلم علماء النبات كيفية وراثة السمات المختلفة، وكيفية تكاثرها بشكل فعال في المستقبل.

ناضجة في الوقت المناسب

كان الارتباط الوثيق بين التوت البري وعيد الشكر مجرد مسألة عملية في البداية. التوت البري الطازج جاهز للحصاد من منتصف سبتمبر وحتى منتصف نوفمبر، لذلك يقع عيد الشكر ضمن تلك النافذة المثالية لتناوله.

تم وصف صلصة التوت البري لأول مرة بشكل فضفاض في روايات المستعمرات الأمريكية في القرن السابع عشر، وظهرت في كتاب الطبخ لأول مرة عام 1796. نكهة تورتة التوت، والتي تأتي منها مستويات عالية من عدة أنواع من الأحماض، يجعلها أكثر حمضية بأكثر من ضعفي معظم الفواكه الصالحة للأكل الأخرى، لذلك فهي تضيف لمسة ترحيب إلى وجبة مليئة بالأطعمة اللطيفة مثل الديك الرومي والبطاطس.

في العقود الأخيرة، تشعبت صناعة التوت البري إلى العصائر والوجبات الخفيفة وغيرها من المنتجات سعياً وراء الأسواق على مدار العام. ولكن بالنسبة للعديد من الأشخاص، لا يزال عيد الشكر هو الوقت الذي من المرجح أن يشاهدوا فيه التوت البري بشكل ما في القائمة.

سيرينا دي سالفيودكتوراه. مرشح في علم الوراثة وعلم الجينوم ، جامعة تكساس ايه اند ام

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.