Согласно религии народа оромо в Эфиопии, когда умер первый человек, Вака промочил могилу своими слезами, и первые кофейные растения проросли там, где упали его слезы (Йедес и др. 2004). Эта древняя история указывает на происхождение арабики как дикого растения, которое оромо нашли разбросанным по лесам своей родины в современной Эфиопии.

Долина Омо в Эфиопии, где обитают «Облачные леса», где можно найти дикие растения арабики.

Эфиопия считается родиной дикого кофе арабика., но дикие или полудикие растения также встречаются в соседних странах. Не всегда ясно, появился ли кофе в этих регионах спонтанно или в результате тысячелетнего вмешательства человека. Новое исследование, опубликованное на этой неделе Кришнаном и др. представляет собой первое генетическое свидетельство того, что кофейные деревья, растущие в Южном Судане, действительно дикие, не завезенные туда вмешательством человека, и, таким образом, представляют собой еще одно возможное происхождение кофе арабика.

Единое происхождение

Большинство видов растений развиваются в результате эволюции всей популяции растений, поэтому невозможно точно определить момент, когда один вид стал отличаться от другого. Однако в случае с арабикой вполне вероятно, что весь вид можно проследить до одного растения (Скалабрин и др., 2020). Два родительских вида арабики, Coffea canephora и Coffea eugenioides, не могут нормально скрещиваться. Для успешного скрещивания арабика должна была забрать два набора хромосом от каждого родителя вместо одного - редкое событие, называемое полиплоидизацией.

Даже в дикой природе арабика имеет очень низкое генетическое разнообразие, что позволяет предположить, что это событие полиплоидизации произошло только один раз. Согласно Скалабрину и др., Это событие, вероятно, произошло где-то между 10 000 и 665 000 лет назад - очень недавно с точки зрения эволюции. Это единственное растение дало начало целым видам арабики, которые распространились по влажным лесным высокогорьям Эфиопии и Южного Судана.

Когда начали выращивать кофе, генетическое разнообразие арабики сократилось еще больше. Кофе впервые был выращен в Йемене из растений, привезенных из Эфиопии, что создало ограниченный генофонд для выращивания. Затем несколько растений были вывезены контрабандой из Йемена, в результате чего были созданы два сорта. Типика и Бурбон (Энтони и др., 2002 г.). Подавляющее большинство выращиваемой сегодня арабики происходит от этих двух сортов - очень ограниченный генофонд, который подвергает фермеров, выращивающих кофе, риску заражения такими болезнями, как листовая ржавчина.

Было обнаружено, что кофейные растения растут и в других африканских странах, таких как Кения, но сходство с местными культивируемыми растениями предполагает, что эти деревья «натурализованы», завезены в этот район в результате выращивания, а не по-настоящему дикими (Шарье и Берто 1985).

Плато Бома

Наибольшая концентрация дикой арабики находится в облачных лесах Каффы, в высокогорье на юго-западе Эфиопии. Дикие кофейные растения также встречаются за границей в Южном Судане, в регионе, называемом плато Бома. Условия здесь очень похожи на условия на юго-западе Эфиопии, но вопрос о том, выросла ли арабика здесь спонтанно, было предметом споров. Плато Бома отделено от облачных лесов Эфиопии полосой низменной земли, где арабика не растет, поэтому считалось возможным, что популяция арабики в Южном Судане была завезена людьми, прибывшими в этот регион из Эфиопии. вместо того, чтобы быть по-настоящему диким.

Национальный парк Бома, Южный Судан. Картина: Руби Вэнс

Мало что известно об арабике, произрастающей на плато Бома. До этого исследования с 1941 года в Южном Судане не собиралось ни одного сорта. Три сорта из этой экспедиции выживают сегодня в живом генном банке в CATIE: два типа Rume Sudan и один Barbuk Sudan. Небольшое количество кофе производится в Южном Судане, в основном для местного потребления, но в последние годы небольшое количество было экспортировано в результате проекта TechnoServe в стране (Смит 2015).

Генетическое происхождение суданских сортов

Чтобы установить, действительно ли растения, произрастающие на плато Бома, являются дикими разновидностями, Кришнан и др. (2021) использовали форму ДНК-дактилоскопии, чтобы сравнить их с дикими сортами, обнаруженными в Эфиопии, а также с культурными сортами со всего мира. Они обнаружили один генетический маркер, который был уникальным для диких суданских растений, что указывает на то, что эти разновидности генетически отличаются от эфиопской арабики и, следовательно, представляют собой действительно дикую популяцию. Это делает возможным то, что Южный Судан, а не Эфиопия, был местом, где выросло единственное дерево, которое дало начало всем Кофе арабика.

Однако практически невозможно определить, где именно выросло первое дерево арабики, - говорит доктор Аарон Дэвис из Kew Gardens, мировой эксперт по кофейной ботанике и один из авторов исследования, опубликованного на этой неделе. По его словам, с тех пор, как появилась арабика, в регионе произошло много климатических изменений, и леса, в которых растет дикая арабика, могли когда-то покрывать гораздо более обширную территорию. «Точное происхождение арабики может быть юго-западом Эфиопии или Южного Судана, - говорит он, - но также может быть и южнее». По его словам, семена кофе могут распространяться на большие расстояния птицами и мелкими млекопитающими. «В Эфиопии вы часто видите фекалии млекопитающих и птиц, наполненные кофейными зернами, иногда даже прорастающими в помете».

Был обнаружен второй генетический маркер, который существует только в диких суданских растениях и трех других разновидностях - один из сортов Rume Sudan, выращенных в CATIE, и два сорта из сельскохозяйственных лабораторий Скотта: SL-17 и SL-14. Два других «суданских» сорта в CATIE не имели этого маркера.

Все три «суданских» сорта использовались в программах селекции растений в Кении до того, как были доставлены в CATIE. Исследователи предполагают, что сорт Rume Sudan, содержащий суданский генетический маркер, в какой-то момент был случайно перекрестно опылен с другими сортами, что объясняет, почему он не разделяет уникальный маркер с современными дикими суданскими сортами. Авторы говорят, что два других сорта в CATIE (один с маркировкой Rume Sudan и один Barbuk Sudan) могли быть еще больше разбавлены перекрестным опылением, или, возможно, они даже были неправильно маркированы и, следовательно, вообще не принадлежали к суданским сортам.

Разновидности под угрозой

Тот факт, что суданские сорта в CATIE могли быть заражены или неправильно маркированы, вызывает еще большую тревогу, учитывая, что дикий кофе в Южном Судане находится под угрозой полного исчезновения. Принимая во внимание риски изменения климата, дикая арабика в Южном Судане будет считаться «находящейся под угрозой исчезновения» в соответствии с критериями Красного списка Международного союза охраны природы (МСОП). По оценкам авторов, более 80% леса, способного поддерживать дикую арабику в этой области, было потеряно.

По сравнению с тем, что было 70 лет назад, когда в последний раз собирали дикие сорта кофе в Южном Судане, популяция дикого кофе на плато Бома находится в плохом состоянии. В оставшемся лесу в районе Барбука авторы обнаружили несколько взрослых деревьев и очень мало новых саженцев. Тем временем в Руме лес полностью исчез. «Если все культивируемые образцы C. арабика «Rume» скомпрометированы… генетическое разнообразие от Rume может больше не существовать в своей первоначальной форме, если вообще существует », - говорят авторы.

Потеря генетического разнообразия, которое все еще существует в популяциях суданского дикого кофе, была бы трагедией. Генетическое разнообразие арабики - одно из самых низких среди всех культивируемых культур, поэтому дикие растения чрезвычайно важны для селекционеров, так как они могут привнести новые черты для смягчения таких угроз, как болезни и изменение климата. Защита этих диких растений, которые, возможно, были первоисточником видов арабики, поможет гарантировать, что мы сможем продолжать наслаждаться им в будущем.