A tudósok megfejtették, miért „váltanak nemet” naponta az avokádó virágai – számolt be a ScienceAlert a Proceedings of the National Academy of Sciences című tudományos folyóiratban megjelent kutatás alapján. A Kaliforniai Egyetem kutatócsoportja tanulmányában azt a genetikai mechanizmust írja le, amely ezt az összetett biológiai ritmust szabályozza.

Az ivaros szaporodás az evolúció történetének egy pontján, valószínűleg mintegy 400 millió évvel ezelőtt vált általánossá az élővilágban. Ez az alkalmazkodási folyamat számos evolúciós előnnyel járt: lehetővé tette a gének fokozottabb cseréjét, elősegítette a káros mutációk kiszűrését, és összességében növelte a fajok életképességét.

Az avokádófák is ivaros szaporodásra „szakosodtak”, ugyanakkor komoly kihívással kell szembenézniük. Egy-egy fa virágai ugyanis egyszerre rendelkeznek női és hím ivarszervekkel, ezért valamilyen módon el kell kerülniük az önbeporzást ahhoz, hogy a genetikai sokféleség előnyeit maximálisan kiaknázhassák.

A növények ezt a problémát egy időbeli dichogámiának nevezett evolúciós mechanizmussal oldják meg. Ennek lényege, hogy az avokádó virágai egy napon belül, eltérő időpontokban működnek női, illetve hím virágként. A kutatók most ennek a különleges működésnek a genetikai hátterét is azonosították.

A folyamat alapvető genetikai háttere azonban több mint egy évszázadon keresztül fejtörést okozott a botanikusoknak és az avokádótermesztőknek. Az új kutatásban ökológusokból és agrármérnökökből álló csapat a terepen végzett megfigyeléseket genetikai elemzésekkel kombinálta, hogy megoldja az avokádó szaporodási rendszerének régóta fennálló rejtélyét. Ennek során azokat a génváltozatokat is azonosították, amelyek meghatározzák a növény dichogámiáját.

„Kutatásunk genetikai magyarázatot ad az avokádó beporzásának évszázados rejtélyére” – mondta Jeffrey Grow, a Kaliforniai Egyetem Berkeley-i kampuszának evolúciós genetikusa.

Az avokádó virágai a nap különböző időszakaiban váltanak szerepet: először női virágként működnek, vagyis fogadják a virágport, később pedig hímként, amikor virágport bocsátanak ki.

Az „A típusú” fák esetében a női virágok reggel nyílnak ki, míg a hím virágok délután válnak aktívvá. A „B típusú” fák ezzel éppen ellentétes ritmust követnek. Így a természet gyakorlatilag megakadályozza, hogy egyetlen fa saját magát porozza be.

„A virágok nem egyszerűen statikus díszei a növénynek, hanem rendkívül fejlett és dinamikus struktúrák. Ezt jól láthatjuk az avokádó virágainak egész nap lüktető nyitási és záródási ritmusában” – tette hozzá Grow. „A genetika segítségével ennek a ritmusnak az eredetét egészen a távoli múltig vissza tudjuk követni.”

A növények szaporodási típusának meghatározásához a kutatók több száz avokádófa genomját térképezték fel részletesen, és azt is vizsgálták, hogyan változik bizonyos gének aktivitása a nap különböző időszakaiban.

Emellett nagyszabású megfigyeléseket is végeztek terepen: napokon és éjszakákon át dokumentálták több ezer virág óráról órára történő nyílását és záródását, miközben azt is figyelték, hogyan reagálnak a növények a hőmérséklet és a fény akár minimális változásaira.

A kutatók szerint a most feltárt genetikai mintázatok több mint 42 millió évvel ezelőtt alakultak ki. A felfedezésnek ráadásul gyakorlati jelentősége is lehet az avokádótermesztésben.

„Ez a felfedezés azonnal alkalmazható a gyakorlatban” – mondta Marlon Soares dos Santos, a Kaliforniai Egyetem Riverside-i kampuszának agrármérnöke, a tanulmány társszerzője.

A kaliforniai avokádótermesztők például általában az ültetvények mintegy 10 százalékát B típusú, beporzóként szolgáló fákkal telepítik be. Ezek ugyanis elősegítik, hogy a közelben található A típusú fák több termést hozzanak.

Ennek azonban van egy hátránya: a B típusú fajták gyümölcsei nem annyira keresettek a piacon, mint a világ egyik legnépszerűbb szupermarketes avokádófajtája, a Hass, amely az A típusba tartozik.

Fotó: Getty Images