Najpopularniejsza kawa na świecie ma ponad 600 tys. lat

Naukowcy szczegółowo przyglądnęli się najpopularniejszemu na świecie gatunkowi kawy, czyli kawie arabskiej - popularnej Arabice, odkrywając tajemnice dotyczące jej pochodzenia. Ich prace sugerują, że gatunek ten rozwinął się ponad 600 tys. lat temu w lasach Etiopii w wyniku naturalnego krzyżowania się dwóch innych gatunków kawy.

W badaniach prowadzonych po kierunkiem naukowców z Uniwersytetu w Buffalo opracowano wysokiej jakości genom referencyjny kawy arabskiej (Coffea arabica). Analizy wykazały, że gatunek pochodzi z Etiopii i rozwinął się ponad 600 tys. lat temu. Populacja arabiki przechodziła różne etapy na przestrzeni tysięcy lat zanim w końcu zaczęto ją uprawiać w Etiopii i Jemenie, skąd rozprzestrzeniła się na cały świat.

Nowo zsekwencjonowany genom ujawnia historię pochodzenia kawy i pokazuje jej przyszłość w obliczu zmian klimatycznych. Rezultaty oraz opis badań ukazał się na łamach pisma "Nature Genetics" (DOI: 10.1038/s41588-024-01695-w).

Kawa jest jednym z najpopularniejszych napojów na świecie. Jej picie stanowi poranny rytuał wielu ludzi. Kojarzy się przede wszystkim z pobudzającym działaniem i doskonałym smakiem. Według szacunków 60 proc. wszystkich kaw robi się z ziaren "Coffea arabica". - Wykorzystaliśmy informacje genomiczne o współczesnych roślinach, aby cofnąć się w czasie i stworzyć jak najdokładniejszy obraz długiej historii kawy arabskiej, a także określić, w jaki sposób współczesne odmiany uprawne są ze sobą powiązane – mówi Victor Albert z Uniwersytetu w Buffalo, współautor badania.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Jak wskazują autorzy badań, częściowo ze względu na niską różnorodność genetyczną wynikającą z historii chowu wsobnego i małej wielkości populacji, kawa arabska jest podatna na wiele szkodników i chorób, a uprawy sprawdzają się tylko w niektórych rejonach świata, gdzie zagrożenie patogenami jest mniejsze, a warunki klimatyczne bardziej sprzyjające.

- Dokładne zrozumienie pochodzenia i historii hodowli współczesnych odmian ma kluczowe znaczenie dla opracowania nowych odmian kawy arabskiej, lepiej przystosowanych do zmian klimatycznych – mówi Albert.

Na podstawie nowego genomu referencyjnego, uzyskanego przy użyciu najnowocześniejszej technologii sekwencjonowania DNA i zaawansowanej analizy danych, zespołowi udało się zsekwencjonować 39 odmian kawy arabskiej, w tym też okaz z XVIII wieku, który szwedzki przyrodnik Carl Linnaeus użył do nadania nazwy gatunkowi.

"Coffea arabica" powstała w wyniku naturalnej hybrydyzacji pomiędzy "Coffea canephora" i "Coffea eugenioides". Naukowcom nie było łatwo określić, kiedy dokładnie i gdzie miało miejsce to wydarzenie. Modele pokazały trzy wąskie gardła populacyjne w historii kawy arabskiej, przy czym najstarsze miało miejsce około 610 tys. lat temu. Sugeruje to, że arabika powstała jakiś czas wcześniej, od 610 tys. do 1 miliona lat temu – twierdzą naukowcy.

Uprawa kawy najpewniej rozpoczęła się w Jemenie około XV wieku. Uważa się, że indyjski mnich Baba Budan przemycił nasiona z Jemenu około 1600 roku, zakładając indyjskie plantacje i tworząc nowe odmiany arabiki, przygotowując grunt pod dzisiejszy globalny zasięg kawy.

- Wygląda na to, że z Jemenu mogą wywodzić się wszystkie obecnie główne odmiany kawy arabskiej. Kawa nie jest rośliną uprawną, jak kukurydza czy pszenica, która została mocno skrzyżowana w celu stworzenia nowych odmian. Ludzie wybierali głównie odmianę, która im się podobała, a następnie ją uprawiali. Zatem odmiany, które mamy dzisiaj, prawdopodobnie istnieją już od długiego czasu – mówi Patrick Descombes.

Historia zmian klimatycznych w Afryce Wschodniej jest dobrze udokumentowana dzięki badaniom nad pochodzeniem człowieka, dlatego uczeni mogli porównać różne zdarzenia klimatyczne z wahaniami w czasie populacji dzikiej i uprawnej arabiki. Modelowanie pokazuje długi okres znacznego uszczuplenia populacji kawy arabskiej. Miało to miejsce w okresie od 20 do 100 tys. lat temu, co z grubsza zbiega się z przedłużającą się suszą i chłodniejszym klimatem, który, jak się uważa, nawiedził ten region region między 40 a 70 tys. lat temu. Następnie populacja wzrosła w wilgotnym okresie, około 6–15 tys. lat temu, kiedy warunki były korzystniejsze

Naukowcy podkreślają, że niska różnorodność genetyczna oznacza, że kawa arabska może zostać zdziesiątkowana przez patogeny, takie jak rdza kawowa (Hemileia Vastatrix), która obecnie powoduje straty w wysokości 1–2 miliardów dolarów rocznie.