​100万年前两种植物随机交配，产生了世界上最受欢迎的饮料之一咖啡

100万年前两种植物随机交配，产生了世界上最受欢迎的饮料之一咖啡

阿拉比卡咖啡植物似乎至少在60万年前进化而来。

（图片uux.cn/skaman306通过盖蒂图片社）据美国生活科学网站（Richard Pallardy）：科学家发现，提供世界大部分咖啡供应的植物出现在大约60万至100万年前，当时另外两种咖啡在埃塞俄比亚的森林中异花授粉。

4月15日发表在《自然遗传学》杂志上的一项新研究揭示了原始阿拉伯咖啡植物可能在何时何地生长。

利用种群基因组建模方法，研究人员确定阿拉比卡咖啡豆是由另外两种咖啡：优生学咖啡豆和藤本咖啡豆之间的自然杂交进化而来。

杂交产生了多倍体基因组，这意味着每个后代都包含来自每个亲本的两组染色体。

这可能给阿拉比卡带来了生存优势，使其能够茁壮成长并适应。

研究合著者、纽约州立大学水牛城分校的生物学家维克托·艾伯特告诉《生活科学》：人们经常认为，杂交多倍体事件可以立即带来进化优势，因为两组染色体——因此两组完整的基因——会立即遗传。

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当然，多倍体的两个基因组半部总是会丢失重复的基因，但基因数量总是会净增加，因此可能会有更大的适应新环境的能力。

研究人员承认存在一定的误差。

早期对杂交时间的估计可以追溯到一万年前。

阿尔伯特说：我们必须输入一个估计的突变率和一个世代时间（种子到种子的时间）。

这些假设加在一起，我们可以转换为日历年。

但考虑到突变率和世代时间的通常不确定性，这些估计值当然充满了误差范围。

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尽管如此，他认为他们的估计还是相当准确的。

研究人员使用了来自不同地点的41个阿拉伯C.arabica样本的遗传信息，其中包括一个18世纪的样本。

阿拉比卡咖啡目前提供了全球约60%的咖啡供应。

（图片uux.cn/Bianca Thielke通过盖蒂图片社）不管它是什么时候发展起来的，这种杂交基因组都使这种植物在世界各地种植时蓬勃发展。

它最初被认为是埃塞俄比亚的人类种植的，然后被交易到中东，到15世纪，它在那里成为一种著名的饮料。

根据一个传说，1670年左右，一名印度苏菲穆斯林朝圣者从也门走私了七颗种子，并在印度卡纳塔克邦建立了咖啡农场。

荷兰商人开始在其他地区种植这种植物——1699年，他们第一次在爪哇岛种植阿拉比卡，1706年，其中一种被送往阿姆斯特丹的植物园。

荷兰和法国共享一种植物，在18世纪也将幼苗运到了他们的殖民地。

原始植物的后代被称为台风，而在留尼汪岛（当时称为波旁）发生的突变导致了另一种形式的波旁。

目前大多数阿拉伯C.arabica植物都来源于这两个谱系，尽管也种植了少数来自埃塞俄比亚的野生生态型植物。

虽然其基因组的多倍体性质可能为阿拉伯C.arabica提供了一些优势，但它也容易受到疾病的影响，尤其是咖啡叶锈病（Hemileia vastatrix）。

由于气候变化，在人类种植之前，遗传瓶颈——种群急剧减少——降低了遗传多样性。

最古老的瓶颈可能发生在35万年前，另一个发生在5000年前。

目前所有的植物都与单亲有关，这是另一个瓶颈。

阿尔伯特说：在‘军备竞赛’中，阿拉比卡的基因变异与不断进化的铁锈种群相遇，并来回对抗以适应疾病。

相反，铁锈有更大的能力适应任何进化的新抗性。

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1927年，阿拉比卡线虫在帝汶岛上自然地繁殖回其亲本之一卡内福拉线虫。

这一事件创造了一种更防锈的咖啡品种，但咖啡豆的质量被认为不如阿拉比卡咖啡豆或罗布斯塔咖啡豆（C.canephora的另一个名字）生产的咖啡豆。