Em um novo artigo publicado na revista Molecular Biology and Evolution , cientistas do Royal Botanic Gardens, Kew e parceiros no Reino Unido, Alemanha e EUA decodificaram o genoma vegetal mais antigo do mundo, usando sementes de melancia da era neolítica coletadas em um sítio arqueológico no deserto do Saara, na Líbia.
Por Royal Botanic Gardens, Kew com informações de Phys.
Um estudo combinou aspectos de bases arqueológicas com pesquisas genômicas de ponta para lançar uma nova luz sobre a domesticação da melancia e como nossos ancestrais consumiam parentes antigos da fruta popular. Surpreendentemente, as evidências sugerem que os líbios neolíticos gostavam das sementes da melancia – uma iguaria local ainda consumida hoje – mas evitavam a carne de sabor amargo da fruta.
Estima-se que mais de 200 milhões de toneladas de melancia domesticada (Citrullus lanatus) sejam produzidas globalmente a cada ano, estando a cultura entre as 10 mais importantes da Ásia Central. A fruta de polpa vermelha é geralmente aceita como originária da África, onde um parente próximo (C. lanatus subsp. cordophanus) foi provavelmente domesticado pela primeira vez no Vale do Nilo e no que é o atual Sudão do Norte. Mas a descoberta no início da década de 1990 de supostas sementes de melancia no sítio neolítico de Uan Muhuggiag, na Líbia, continuou a intrigar os cientistas.
Para entender melhor a jornada da melancia de planta selvagem para plantação domesticada, os pesquisadores coletaram e analisaram dezenas de sementes de melancia e parentes de melancia das coleções de Herbarium de RBG Kew. Eles também obtiveram e estudaram fósseis de sementes da Líbia e do Sudão, datados por radiocarbono (C-14) de mais de 6.000 e 3.000 anos atrás, respectivamente.
Dr. Susanne S. Renner da Universidade de Washington em St. Louis, que junto com o Dr. Guillaume Chomicki da Universidade de Sheffield, liderou o estudo, disse: “A morfologia das sementes, especialmente de sementes antigas, era simplesmente insuficiente para identificar com segurança quais espécies esses colonos na Líbia estavam usando.”
Os cientistas conseguiram resolver o mistério quando analisaram o genoma das sementes e recuperaram longos trechos em todos os cromossomos – possivelmente o genoma mais antigo já registrado com tantos detalhes de uma planta cuja idade foi verificada usando análises de datação por radiocarbono. Eles também sequenciaram os genomas de dezenas de espécimes de melancia nas coleções do Kew’s Herbarium, alguns dos quais foram coletados pela primeira vez no início do século XIX.
As descobertas do estudo indicam que os líbios neolíticos coletavam ou até cultivavam uma espécie de melancia de sabor amargo, em vez da safra de sabor doce de hoje. Essa nova percepção foi consistente com as marcas de dentes encontradas em algumas das sementes mais antigas coletadas no Sudão pela Dra. Philippa Ryan, pesquisadora de pós-doutorado em Kew e coautora do estudo.
Antes da análise do genoma, os pesquisadores não conseguiram distinguir os espécimes líbios das outras sete espécies conhecidas do gênero Citrullus. Seus resultados moleculares agora mostram que as sementes vieram de um parente da melancia conhecido como melancia Egusi (Citrullus mucosospermus) da África Ocidental. Essas frutas são amargas e não comestíveis quando comidas cruas devido à cucurbitacina química em sua carne e são colhidas por suas sementes, que são usadas em ensopados e sopas da África Ocidental, semelhantes em tamanho e sabor às sementes de abóbora.
Ryan disse: “É uma grande surpresa descobrir que, em vez de ser uma melancia antiga, a semente líbia era um Citrullus domesticado totalmente diferente, enquanto a semente sudanesa do período faraônico tinha DNA nuclear tanto do amargo Egusi, mas também da doce melancia. Isso sugere que em um período posterior, uma mistura interessante de variedades domesticadas de Citrullus foram cultivadas ao longo do Vale do Nilo para suas sementes – ao lado, presumivelmente, da melancia doce.”
Ao entender melhor a composição genética dessas frutas antigas, os pesquisadores esperam pintar uma imagem mais clara da domesticação da melancia. Mas a pesquisa também tem implicações modernas e de longo alcance. Traçar a troca de genes ao longo dos milênios pode ajudar os cientistas a identificar características genéticas favoráveis que reforçam a resiliência à seca, doenças e pragas.
O Dr. Oscar A Perez Escobar, Líder de Pesquisa da Equipe de Monografia Integrada de Kew e primeiro autor, disse: “É uma conquista notável ter aprendido tanto sobre a vida secreta dessas sementes antigas através de seu DNA. Sem esse código genético, que conseguimos obter em grande detalhe, não poderíamos ter descoberto que uma grande parte do DNA dessas sementes é rastreável a cabaças de Egusi (C. mucospermus) e não a melancia doce. Outra revelação impressionante entregue através de seu DNA é que essas sementes antigas da melancia Egusi provavelmente hibridizou e trocou genes com melancias doces há milhares de anos, embora ainda seja desconhecido para nós a direcionalidade desse fluxo gênico”.
O estudo foi realizado em colaboração com o Dr. Guillaume Chomicki da Sheffield University e a professora Susanne S. Renner da Washington University em St. Louis, bem como o grupo de pesquisa Antonelli Lab, especialistas em biologia evolutiva e biogeografia.
Perez Escobar disse: “Nosso estudo é um ótimo exemplo do que as coleções de plantas que representam milhares de anos de história evolutiva e cultural podem fazer sempre que são usadas em pesquisas multidisciplinares. Os recursos de dados que geramos e nossa descoberta sobre as relações que Egusi e melancias doces têm sustentado por milênios, envolvendo a troca de genes através de gerações, é de interesse para programas de melhoramento de culturas de melancia doce sempre que genes específicos são procurados, por exemplo, resistência a doenças e pragas.”
Mais informações: Oscar A Pérez-Escobar et al, Genome Sequencing of up to 6,000-Year-Old Citrullus Seeds Reveals Use of a Bitter-Fleshed Species Prior to Watermelon Domestication, Molecular Biology and Evolution (2022). DOI: 10.1093/molbev/msac168
