ДНК дрожжей обнаруживает связь с миграцией людей и последним ледниковым периодом

Дрожжи уже являются знакомым ингредиентом для пекарей и виноделов, но новое исследование Университета Джорджии предполагает, что они также могут идти по стопам наших предков. Люди одомашнили пекарские дрожжи еще в 7000 году до нашей эры, чтобы делать хлеб, пиво, вино и сакэ. Однако дикие разновидности того же вида дрожжей также обитают на деревьях. Эти одомашненные и дикие дрожжи выглядят по-разному генетически, но исследователи из UGA хотели изучить возможные связи между ними.

«Другие исследования только начали показывать, что пекарские дрожжи в лесах отличаются, и некоторые из моих собственных работ в Европе показали, что лесные популяции отличаются от одомашненных популяций. Но мы хотели пойти глубже и охарактеризовать различные группы в Америке и Европе», — сказал Дуда Бенсассон, автор-корреспондент исследования и доцент кафедры биологии растений Колледжа искусств и наук Франклина при Университете Джорджии.

В исследовании, опубликованном в журнале Molecular Ecology , использовались общедоступные данные со всего мира и образцы коры деревьев из разных регионов, в основном на юго-востоке США (некоторые образцы были собраны на территории Северного кампуса UGA недалеко от Арки). Исследователи извлекли и проанализировали ДНК из найденных ими дрожжей. Затем они использовали эти данные для сравнения их генетического состава в разных регионах.

«Мы видим отдельные субпопуляции внутри континентов. И мы видим, что, хотя изначально мы думали, что эти дикие популяции будут отличаться, похоже, что они не полностью отделены от человеческой деятельности», — сказала Жаклин Пенья, ведущий автор исследования и кандидат наук на кафедре биологии растений UGA.

До сих пор не до конца известно, как микробы, подобные дрожжам, живут в своей естественной среде обитания. Поэтому исследователи предупредили, что люди могут вызывать радикальные изменения в окружающей среде, не осознавая этого. Чтобы собрать образцы дрожжей, исследователи отломили кусочки коры дерева и поместили их в герметичные пробирки. Используя процесс, похожий на приготовление вина, чтобы заставить дрожжи расти, исследователи проанализировали их ДНК, чтобы определить, когда различные группы отделились друг от друга.

«Мы ожидали, что это будут древние расхождения, и что лесные дрожжи не имели никакого отношения к людям все это время. Но к нашему удивлению, мы обнаружили, что это примерно совпало с последним ледниковым периодом, который примерно соответствует времени, когда люди начали выращивать собственную еду и распространять сельское хозяйство по всему миру», — сказал Бенсассон.

Пенья описал эту динамику как «уникальную двойственность», где существуют как дикие, так и домашние разновидности дрожжей, но оба они в той или иной степени подверглись влиянию человека.

Исследуя дрожжи из разных регионов, Пенья и Бенсассон обнаружили нечто странное: дрожжи в винодельческих регионах Южной Европы напоминали те, что встречаются на юге США. Их данные свидетельствуют о том, что дрожжи были завезены из США за последние несколько сотен лет. Исследователи полагают, что это может быть связано с Великим французским винным недугом. В 1850-х годах люди случайно завезли в Европу насекомое-вредителя, опустошившее виноградники в регионе. Чтобы спасти винодельческую промышленность, рабочие привезли из Северной Америки виноград, устойчивый к этому вредителю. Поскольку они не могли делать вино из винограда из-за низкого качества плодов, они вместо этого привили европейские лозы на североамериканский подвой. Таким образом, дрожжи, живущие в североамериканских лозах, были переданы их европейским аналогам.

Изучение дрожжей таким образом дает уникальный взгляд на то, как люди перемещались и взаимодействовали со своей средой. Однако Бенсассон выразил обеспокоенность тем, как мы можем менять мир вокруг нас.

«Если люди, не желая того, перемещали микробов тысячи лет назад, просто подумайте обо всем том, что мы делаем сейчас», — сказал Бенсассон. «Мы можем менять все виды вещей, не осознавая этого. И я не знаю, хорошо это или плохо, но немного беспокоит то, что мы понятия не имеем, что делаем».

Читайте также: