עדויות איקונוגרפיות ממצרים מצביעות על כך שהאבטיח נאכל שם כקינוח כבר לפני 4,360 שנה. עם זאת, זרעי האבטיח העתיקים ביותר, בני כ-6,000 שנה, נמצאו במהלך חפירה ארכיאולוגית מהיישובים הנאוליתיים בלוב. צוות חוקרים בינלאומי שפך אור על מסתורי האבטיח באמצעות רצף גנטי מזרעי אבטיח לובי ומסט נוסף של זרעי אבטיח בני 3,300 שנה מסודן, כמו גם מאוספי עשבונים עולמיים מטווח השנים 2019-1824. התוצאות מראות כי פנים האבטיח הלובי היה לבן ומריר, אך זרעיו היו מזינים וטעימים למאכל.
המחקר, שפורסם בכתב העת Molecular Biology and Evolution והובל בידי מדענים מהגנים הבוטניים המלכותיים בקיו שבלונדון, ועמיתיהם מבריטניה, גרמניה וארה"ב, שילב היבטים של בסיס ארכיאולוגי עם מחקר גנומי חדשני כדי לשפוך אור על הביות של האבטיח וכיצד אבותינו צרכו את קרובי משפחתו הקדומים של הפרי הקייצי והפופולרי כל כך. באופן מפתיע, עדויות מצביעות על כך שהיה טעם לזרעי האבטיח בלוב - מעדן מקומי שנצרך עד היום - אך הם נמנעו מלאכול את בשרו המריר של הפרי.
ההערכה היא שיותר מ-200 מיליון טונות של האבטיח המבוית (Citrullus lanatus) נקטפים ברחבי העולם מדי שנה, כשהוא נמצא ברשימת עשרת היבולים החשובים ביותר במרכז אסיה. הפרי בעל הליבה האדומה הוא הנפוץ ביותר (ישנם גם זנים עם תוכן שצבעו צהוב) והוא מגיע במקור מאפריקה, שם קרוב משפחתו (C. lanatus subsp. cordophanus) בוית ככל הנראה לראשונה בעמק הנילוס, באזור הנמצא בצפון סודן של ימינו, ונקרא מלון קורדופן - על שם מחוז קורדופן שממנו הוא מגיע, כשמדובר בזן שציפתו לבנה (בניגוד לציפה האדומה של האבטיח המוכר). אבל הממצא שהתגלה באתר הנאוליתי Uan Muhuggiag, במה שהיא כיום לוב, הפתיע את החוקרים.
כדי להבין טוב יותר את מסעו של האבטיח מצמח בר לגידול מבוית, החוקרים אספו וניתחו עשרות זרעים של קרובי משפחת האבטיחים מאוספי העשבונים בגנים הבוטניים המלכותיים בקיו. הם גם השיגו וחקרו מאובני זרעים מלוב ומסודן, ואף ערכו להם תיארוך בשיטה הרדיומטרית פחמן-14, בדיקה שהעלה כי גילם עולה על 6,000 ו-3,300 שנים (בהתאמה). "מורפולוגיה של זרעים, במיוחד של זרעים עתיקים, פשוט לא הייתה מספיקה כדי לזהות בצורה מהימנה באילו מינים השתמשו המתיישבים הנאוליתיים בלוב", אמרה ד"ר סוזאן ס. רנר מאוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, שיחד עם ד"ר גיום צ'ומיקי מאוניברסיטת שפילד, הובילה את המחקר. המדענים הצליחו לפתור את התעלומה כאשר ניתחו את הגנום של הזרעים ושחזרו קטעים ארוכים על פני כל הכרומוזומים - אולי הגנום העתיק ביותר שנרשם אי פעם בפירוט כזה מצמח שגילו אומת באמצעות ניתוחי תיארוך פחמן-14.
4 צפייה בגלריה
פפירוס הממחיש את פרי הציטרולוס, שמתפרש כאבטיח בר
(צילום: Renner et al., doi: 10.1073/pnas.2101486118)
הם גם רצפו את הגנום של עשרות דגימות אבטיח באוספים של דגימות צמחים מיובשות המאוחסנות, מקוטלגות ומסודרות לפי משפחה, סוג ומינים לצורך מחקר, בגנים הבוטניים המלכותיים שבקיו, שחלקם נאספו לראשונה בתחילת המאה ה-19. ממצאי המחקר מצביעים על כך שהלובים הנאוליתיים אספו או אפילו טיפחו זן בעל טעם מר של אבטיח, במקום היבול המתוק שמוכר כיום ונפוץ בשווקים. תובנה חדשה זו עלתה בקנה אחד עם סימני שיניים שנמצאו על כמה מהזרעים העתיקים ביותר שנאספו על ידי ד"ר פיליפה ריאן, שלקחה חלק במחקר זה.
לפני ניתוח הגנום, החוקרים לא הצליחו להבחין בין הדגימות הלוביות משבעת המינים האחרים המוכרים בסוג ציטרולוס (Citrullus). התוצאות המולקולריות שלהם מראות כעת שהזרעים הגיעו מקרוב משפחה של מזן אגוסי (Citrullus mucosospermus) שמקורו במערב אפריקה, במדינות כמו בנין, גאנה וניגריה. פירות אלו מרים ובלתי אכילים כשאוכלים אותם גולמיים בשל הכימיקל קוקורביטצין (cucurbitacin) שבבשרם ובמקום זאת נקטפים עבור זרעיהם, המשמשים בתבשילים ומרקים ממערב אפריקה, הדומים בגודלם ובטעמם לזרעי דלעת. "זו הפתעה גדולה לגלות שבמקום להיות אבטיח עתיק, הזרע הלובי היה ציטרולוס מבוית שונה לחלוטין, בעוד שלזרע הסודני מהתקופה הפרעונית היה דנ"א גרעיני גם מהזן האגוסי המר, אבל גם מהאבטיח המתוק. זה מצביע על כך שבמסגרת זמן מאוחרת יותר, גידלו תערובת מעניינת של זני ציטרולוס מבויתים לאורך עמק הנילוס עבור הזרעים שלהם - לצד ככל הנראה האבטיח המתוק", הסבירה ד"ר ריאן.
4 צפייה בגלריה
אבטיח בעל ציפה צהובה ומתוקה, אך בעל תכולת ליקופן נמוכה יותר מאשר האבטיח האדום
(צילום: Oscar Alejandro Perez Escobar, RBG Kew)
על ידי הבנה טובה יותר של המבנה הגנטי של הפירות העתיקים הללו, החוקרים מקווים לצייר תמונה ברורה יותר של ביותו של האבטיח. אבל למחקר יש גם השלכות מרחיקות לכת ומודרניות יותר. תיאור חילופי הגנים לאורך אלפי השנים עשוי לעזור למדענים לאתר תכונות גנטיות חיוביות המחזקות את העמידות בפני בצורת, מחלות ומזיקים. "זהו הישג מדהים שבעזרתו למדתי כל כך הרבה על החיים הסודיים בעבר של הזרעים העתיקים הללו דרך הדנ"א שלהם. ללא הקוד הגנטי הזה, אשר הצלחנו להשיג בפירוט רב, לא יכולנו לגלות שחלק גדול מהדנ"א של הזרעים הללו ניתן למעקב בזן האגוסי המר ולא באבטיח המתוק. גילוי בולט נוסף שהתאפשר בזכות הדנ"א שלהם הוא שהזרעים העתיקים הללו של זן אגוסי ככל הנראה עברו הכלאה והחלפה של גנים עם אבטיחים מתוקים לפני אלפי שנים, למרות שעדיין לא ידועה לנו הכיווניות של זרימת גנים כזו", אמר ד"ר אוסקר אלחנדרו פרז אסקובר, מוביל צוות מחקר בגנים המלכותיים בקיו ואחד ממחברי המחקר.
"המחקר שלנו הוא דוגמה מצוינת למה שאוספי צמחים המייצגים אלפי שנים של היסטוריה אבולוציונית ותרבותית יכולים לעשות בכל פעם שהם משמשים במחקר רב-תחומי. משאבי הנתונים שיצרנו והגילוי שלנו על היחסים בין זן אגוסי ואבטיחים מתוקים, שנמשכו במשך אלפי שנים, הכוללים החלפת גנים לאורך דורות, רלוונטית לתוכניות לשיפור יבול של אבטיח מתוק, למשל הגברת עמידות למחלות ולמזיקים", הוסיף ד"ר פרז אסקובר.
