马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的生物学家发现了进化“综合症”的证据——一系列同时发生的特征——这有助于解释西红柿最初是如何进化出独特的颜色、甜味、酸度和香气的混合体的。
最近发表在《植物、人、星球》和《美国植物学杂志》上的两篇论文代表了这项研究，它不仅揭示了水果在野外是如何进化的，而且对旨在培育更有营养、更有吸引力的水果品种的作物改良工作也很有价值。
“你是否曾经拿着一个新鲜的番茄，想知道为什么它看起来很好，闻起来很好，尝起来很好吃?”马萨诸塞大学阿默斯特分校的生物和进化生物学研究生、论文的主要作者雅各布·巴内特(Jacob Barnett)问道。事实证明，这种多汁的红番茄有着独特的味道，有着漫长而曲折的进化史。
巴尼特和他的合著者，包括麻省大学阿默斯特分校的生物学教授安娜·卡伊多(Ana Caicedo)，转向了我们现代西红柿的近亲，一组生长在南美洲西海岸的野生物种，从智利到厄瓜多尔，来探索这个问题。这些野生物种和你今天在三明治或沙拉里看到的完全不同。
“首先，它们很小，”巴内特说，“大约有蓝莓那么大。而且大多数成熟时都是绿色的。很多闻起来像苹果、瓜，甚至黄瓜，还有一些味道很糟糕。”
那么，我们是如何从一种小小的、绿色的、味道很差的、有瓜味的水果，变成一种集颜色、甜味、酸度和鲜味于一体的完美水果的呢?
事实证明，野生水果往往有一系列共同出现的特征，生物学家称之为综合征。例如，许多水果都很小，颜色鲜艳，含糖量高。但是野生番茄进化综合症的证据很难收集，因为之前没有研究人员在同一时间种植所有种类的野生番茄。
“这两项研究是第一次观察整个番茄群中所有物种的果实特征，”Caicedo说。“我们已经能够讲述一个全面的故事，将野生西红柿与我们的现代栽培品种进行比较。”
这个故事的一部分涉及加州大学戴维斯分校的查尔斯·里克(Charles Rick)的收集工作，他在20世纪50年代和60年代走遍南美，收集野生物种的种子，并把它们带回后来成为C.M.里克番茄遗传资源中心的地方。Barnett和Caicedo从13种野生番茄中获得种子，以及每个物种的多种变种种子，然后在马萨诸塞州南迪尔菲尔德的马萨诸塞大学作物和动物研究与教育农场种植它们。
Caicedo说，成熟的时候，这些植物是“野生的，蓬乱的”，有一次，Barnett在采集果实和叶子的路上不得不用砍刀砍开它们。回到实验室，研究小组扫描了水果的颜色和形状，测量了糖和酸的含量，并分析了叶子样本中的DNA。在合著者、佛罗里达大学研究助理教授丹尼斯·蒂曼的帮助下，巴尼特测量并分类了每个样品的挥发性有机化合物——番茄气味的化学物质。
研究小组不仅发现了番茄的气味、味道和颜色是有症状的，他们还发现了巴内特所说的“诚实信号”——番茄的外观和内部营养成分之间的匹配。这种匹配支持了一个有争议的假设，即动物的偏好塑造了水果综合症的进化，因为如果动物学会了将水果的外观与独特的营养奖励联系起来，它们就会选择某些水果而不是其他水果。
小的、绿色的、有瓜味儿的水果可能是小型哺乳动物的最爱，而甜的、彩色的西红柿可能是鸟类的最爱。人类为何更喜欢鸟类喜欢的西红柿，这是一个尚未解开的谜团。事实上，正如作者指出的那样，我们需要更多的实地研究来确认哪种动物吃哪种水果:“目前还没有关于哪种动物吃野生番茄果实的系统数据。”
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希望本篇文章《番茄背后的进化之谜：科学家的探索之旅》能对你有所帮助！
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