Skrypnykov Dmytro/Shutterstock
I mitten av 1800-talet utstod Irland den stora hungersnöden, en katastrof som krävde ungefär 1 miljon liv och tvingade ytterligare 2 miljoner att emigrera. Katastrofen utlöstes av kollapsen av potatisgrödan, som utgjorde huvuddieten för ungefär hälften av befolkningen.
Den skyldige var Phytophthora infestans, en patogen som orsakar senblödning, som snabbt dödar potatisvävnad. I åratal diskuterade forskare om patogenen hade sitt ursprung i Mexiko eller någon annanstans i Sydamerika innan den spreds norrut och så småningom nådde Europa. En omfattande genomisk studie av forskare vid North Carolina State University har nu klarlagt dess ursprung.
Publicerad i PLOSOne visar studien att P.infestans på ett övertygande sätt kan spåras till Anderna. Detta överensstämmer med historiska berättelser om att andinska bönder var medvetna om sjukdomen långt innan den spred sig till resten av världen. Fyndet omformar vår förståelse av patogenens historia och har betydande konsekvenser för att hantera framtida epidemier över hela världen.
Tomasz Klejdysz/Getty Images
Genom att sekvensera hela genom från P.infestans och dess nära släktingar – Phytophthora andina och Phytophthora betacei, som är endemiska i Sydamerika – identifierade NCState-forskare slående genetiska likheter som pekar ut Anderna som en hotspot för artbildning.
"Genom att analysera dessa genom tillsammans med evolutionära relationer och migrationsmönster, visar vi att Andinska regionen är en degel för artbildning," förklarade JeanRistaino, en av tidningens författare. "Detta är en av de största helgenomstudierna av P.infestans och dess systerlinjer."
Tidigare hypoteser gynnade centrala Mexiko som ursprung, men de nya uppgifterna avslöjar begränsad migration ut ur Mexiko jämfört med det robusta genflödet från Sydamerika. Även om en ny rörelse från Mexiko till Anderna är uppenbar, visar det historiska mönstret att patogenen rör sig norrut från sin sydamerikanska vagga.
Tomasz Klejdysz/Shutterstock
Upptäckten tvingar fram en omvärdering av historiska spridningsmodeller och belyser behovet av att fokusera avelsinsatserna på andinska bakterieplasma för att utveckla hållbar resistens. Med klimatförändringarna som intensifierar torkan i Anderna, kan just den genetiska mångfalden som kan vara nyckeln till resistens försvinna innan den är helt karakteriserad.
"I slutändan beror hanteringen av blight på värdmotstånd", sa medförfattaren JeanRistaino till The Guardian. "Vårt arbete understryker nödvändigheten av att prioritera Andinska avelsprogram."
Framtida forskning måste identifiera en sexuellt reproducerande P.infestans-population i Sydamerika, eftersom nuvarande Andinska stammar reproducerar sig asexuellt och ackumulerar ohjälpsamma mutationer. Tills en sådan population hittas förblir det definitiva ursprunget en aktiv vetenskaplig debatt. För mer information om gränsöverskridande arters rörelser, utforska de invasiva arterna som påverkar Indiana.
