Proč pravěcí pastevci nevyplivovali semena melounu

05/11/2022 Iveta Mauci 9 min read 293 Zobrazení historie, konzumace, meloun, pecky, Proč?

Před tisíci lety Sahaři jedli jádra dřív, než zesládlo ovoce

Asi před 6 000 lety skupina pastevců zahnala své ovce do jeskyně v severní Africe. Když se skupina usadila na noc, pravděpodobně žvýkali semena, klábosili a dívali se na stěny jeskyně, které zdobily malby lovců s kopím a lákavou kořistí. Unavení nomádi by si ani nevšimli, když některá semena spadla na zem, napsal Magazín Smithsonian.

Ve většině případů, by se svačiny rozložily a jejich příběh by skončil. Ale suchý, slaný vzduch v jeskyni uchoval zbytky, jako naložené maso. O tisíciletí později se semena znovu objevila s dalšími rostlinami, kostmi a artefakty, když archeologové 20. století vykopali místo známé jako Uan Muhuggiag na Sahaře v dnešní Libyi.

A nyní tým vědců sekvenoval jednu z DNA semene, nejstarší a přesto genetický kód získaný z rostliny. Genom odhaluje, že semena patřila 6000 let starému divokému melounu, který měl pravděpodobně odporně hořkou dužinu. Zdá se, že Sahaři poprvé konzumovali semena vodního melounu, dlouho předtím, než se z ovoce vyvinula sladká, domestikovaná plodina, která se dnes pěstuje na farmách po celém světě. Nálezy, které byly nedávno zveřejněny v Molecularní Biologie a Evoluce, poskytují archeologům vodítko k tomu, aby dali dohromady historii domestikace vodního melounu. A pochopení minulé rozmanitosti ovoce by mohlo pomoci genetickým inženýrům navrhnout budoucí melouny.

„Je to vynikající článek,“ říká Anna Maria Mercuriová, archeoložka, která analyzovala pyl z Uan Muhuggiag, ale nebyla zapojena do nové studie. Prostřednictvím tohoto druhu práce, který spojuje genetiku a archeologii, „můžeme skutečně zlepšit své znalosti tím, že budeme poskytovat stále více podrobností o biologické rozmanitosti v minulosti, dřívějších typech rostlin a také minulém chování lidí,“ říká Mercuriová, profesorka na italské univerzitě Modena a Reggio Emilia.

Archeologové i genetici zkoumali evoluci vodního melounu, ale často s různými metodami a cíli. Porovnáním čtení DNA mezi živými druhy vytvořili genetici evoluční stromy, které ukazují, jak souvisí domestikovaný vodní meloun s divokými melouny a dalšími druhy v jeho rostlinné rodině, tykvovité, kam patří také tykev, okurka a dýně. Pomocí těchto informací zkřížili domestikovaný meloun s evolučními bratranci, aby vyvinuli odrůdy odolnější vůči chorobám a škůdcům.

Pro archeology poskytují rostlinné zbytky jako semena melounu informace o stravě a životním stylu minulých společností. Po celém světě, napříč věky, sběrači pomáhali užitečným divokým rostlinám rozmnožovat se mimo jiné šířením jejich semen a ničením konkurenčních druhů. Divoké druhy se staly domestikovanými plodinami, které by bez lidské péče nemohly přežít ani se rozmnožovat, a ze sběračů se stali farmáři. Zatímco archeologové mohou zobecnit široké tahy procesu domestikace, podrobnosti se u každé rostliny a kultury liší.

„Každá domestikace je zajímavá otázka,“ říká Dorian Fuller, archeolog a botanik z University College London, který se na nové studii nepodílel. „Ale meloun patří do kategorie plodin, které patří mezi nejstarší pěstované rostliny v různých částech světa.“ A na rozdíl od pšenice, rýže nebo kukuřice – domestikovaných jako základní potraviny pro nasycení mas – meloun a další tykvovité plodiny nebyly nutně konzumovány denně nebo používány tak, jako jsou dnes, vysvětluje Fuller. Například raní farmáři mohli mačkat semena tykvičky do výživných olejů nebo vydlabávat kůry do nádob.

Evoluční příbuzní plodiny mohou nabídnout rady o tom, proč její divoký předek přitahoval minulé lidi. Jestliže, řekněme, všechny živé divoké melouny měly sukulentní dužinu, pak předek domestikovaného melounu pravděpodobně také. V takovém případě by učenci mohli předpokládat, že hledači se starají o divokého předka ze stejného důvodu, proč nyní pěstujeme domestika, vědecky známá jako Citrullus lanatus: aby jedli něco sladkého.

Ale divoké sestřenice melounu nejsou sladké. Kromě domestikovaného Citrullus lanatus vědci identifikovali šest divokých druhů vodního melounu neboli členů Citrullus, které rostou v Africe a na Středním východě. Nejvzdálenější bratranec se sotva jeví jako příbuzný: vinná réva pochází z jižní Afriky a produkuje plody, které připomínají psí špičatou žvýkací hračku, a kořeny, které mohou produkovat jed na šípy. Ostatní divoké melouny navenek vypadají spíše jako Citrullus lanatus, ale uvnitř mají světle zbarvenou dužninu, obvykle plnou hořčinů.

*Skupiny v jižní Africe údajně vyrobily jed na šípy z kořenů Citrullus naudinianus, divokého bratrance domestikovaného vodního melounu.*

Vědci identifikovali genetické mutace v Citrullus lanatus, které vysvětlují jeho odlišnost od divokých forem. Jedna mutace vypne schopnost rostliny vytvářet hořké sloučeniny; jiný zbarví maso do červena. Tyto mutace vytvořily ovoce přitažlivější pro lidské smysly, ale zůstává nejasné, zda vznikly před nebo poté, co první farmáři začali pěstovat vodní melouny. Divoké vodní melouny se jen zřídka jedí syrové. Někteří lidé přesto stále jedí divoké Citrullus, a to i přes odpudivou dužinu. „Existují způsoby, jak překonat hořkost zpracováním, aby byly dokonale poživatelné,“ říká Fuller. Někteří lidé vyrábějí marmeládu vařením s cukrem, Citrullem – citronový meloun. Západoafrické komunity připravují polévky a nasucho pečené občerstvení ze semen melounů egusi.

Před desítkami let Fuller prosadil myšlenku, že slaná semena, spíše než sladká dužina, zpočátku přitahovala lovce k některým divokým melounům a tykvím. „Semeno má vysoký obsah jedlých tuků a je skladovatelné a přenosné,“ říká. „Často považujeme semena melounu nebo dýňová semínka za svačiny, ale není důvod, proč by v některých případech mohly být částečně pěstovány především pro semeno.“

Přesto se archeologové pokoušeli rozeznat, jak první pěstitelé toto ovoce využívali. Některé z nejstarších důkazů o pojídání vodních melounů pocházejí z Egypta za dob faraonů. V hrobce staré 4300 let je na nástěnné malbě vyobrazen podlouhlý plod se zelenými pruhy, který vypadá jako Citrullus lanatus. Protože meloun leží na stole naloženém hrozny a jiným sladkým ovocem, scéna naznačuje, že Egypťané v této době jedli meloun kvůli jeho dužině. O tisíciletí později však 3300 let stará hrobka faraona Tutanchamona obsahovala 11 košů zásobených směsí semen jujuby a vodního melounu.

Meloun kresba — Nástěnná malba ve zhruba 4300 let staré egyptské hrobce zobrazuje ovoce, které připomíná domestikovaný vodní meloun. Susanne Renner a Lise Manniche

„Nemyslím si, že by se očekávalo, že by král Tut tyto melouny zasadil,“ říká Susanne Rennerová, rostlinná bioložka na univerzitě v Mnichově v Německu. Rennerová vysvětluje, že pravděpodobnější bylo, že král měl jíst semena, když putoval do posmrtného života.

Rennerová začala zkoumat minulost melounu asi před deseti lety, když požádala Guillauma Chomickiho, tehdejšího doktoranda, aby pro ovoce postavil rodokmen. Úkol měl být malým projektem, který mu měl pomoci naučit se genetické techniky používané v Rennerově laboratoři. „Ukázalo se to mnohem, mnohem zajímavější,“ vzpomíná Chomicki, nyní biolog na Universitě Sheffield v Anglii.

V té době se botanici domnívali, že existují pouze čtyři druhy vodních melounů a že ten sladký, Citrullus lanatus, byl domestikován v jižní Africe. Spekulace z velké části vyvstaly proto, že přírodovědec z 18. století nasbíral poblíž Kapského Města vinnou révu, o níž se předpokládá, že pochází z rostliny Citrullus lanatus. Vylisované a nalepené na kartonu se churavějící listy staly exemplářem typu sladkého melounu – zvláštním zachovalým organismem, který je považován za oficiálního zástupce svého druhu.

Chomicki extrahoval DNA z útržku tohoto typu exempláře a také listy z 80 dalších plodů, které patří třem desítkám druhů. S těmito vzorky doufal, že zjistí, jaký vztah má domestikovaný vodní meloun k divokým a jaký vztah má celá skupina Citrullus k ostatním tykvovitým. Analýza zvýšila počet známých druhů melounů ze čtyř na sedm. Chomicki také zjistil, že vzorek typu sladkého melounu nebyl sladký meloun. Přírodovědec z 18. století skutečně sbíral listy z melounu cedrátového, divokého druhu s tvrdým, nevýrazným vnitřkem, jako je kůra až do konce. Citronový meloun pochází z pouští jižní Afriky a je příbuzným Citrullus lanatus, ale není to nejbližší bratranec. Sladká plodina sdílí více DNA s divokými vodními melouny rostoucími v jiných částech Afriky, uvedli Chomicki a Renner ve studii z roku 2015.

„Až do našich zpráv… všichni, všechny texty a webové stránky a tak dále říkali, že [domestikovaný] meloun pochází z Jižní Afriky,“ říká Renner.

Prostřednictvím podobných studií, analyzujících moderní a staleté exempláře, vědci zjistili, že v Súdánu dnes klíčí nejbližší příbuzný melounu sladkého. Severovýchodní Afrika je tedy dobrým odhadem, kde došlo k jeho domestikaci. Vědci však nemohou definitivně určit oblast, protože stanoviště vhodná pro meloun se mohla změnit, jak se za posledních 10 000 let změnilo prostředí Afriky. Také nalezení nejbližšího příbuzného plodiny neodpovídá tomu, proč lidé v minulosti začali rostlinu pěstovat.

Vědci věděli, že potřebují mnohem starší genomy, aby odhalili kulturu a motivaci domestikace vodního melounu. Přesto pochybovali, že potřebné exempláře existují. Na archeologických nalezištích přežívají kousky rostlin pouze za zvláštních okolností, například když jsou spáleny v táborovém ohni, a toto teplo obvykle ničí DNA. Od roku 2016 nejstarší rostlinná DNA, kterou vědci našli, pocházela ze zrn ječmene a kukuřičných klasů starých 5 000 až 6 000 let. Na základě egyptské nástěnné malby došlo pravděpodobně k domestikaci vodního melounu před více než 4000 lety.

Rennerová získala několik semen, o kterých věděla, z archeologických zpráv, včetně těch, které získala z Uan Muhuggiag, jeskyně na území dnešní Libye. Před pokusem o extrakci DNA vědci naskenovali tato semena rentgenovými paprsky s vysokým rozlišením pro papír z roku 2021. Detailní snímky odhalily výrazné praskliny, které naznačovaly, že 6000 let stará semena, okusovaly lidské zuby.

Vědci také získali semena z naleziště podél řeky Nil v dnešním Súdánu. Asi před 3000 lety se na místě nacházelo pouštní tábořiště poblíž většího města, kterému vládli egyptští faraoni. „Na těchto semenech je zvláštní to, že jsou vysušená,“ říká Philippa Ryanová, archeoložka z Kew Royal Botanic Gardens v Anglii.

Týmu se podařilo extrahovat DNA ze semen obou lokalit. „Je to prostě úžasné,“ říká Renner. Genom Uan Muhuggiag postrádal klíčové mutace, které určují sladkost a červenou barvu. „Nebyl to meloun, jak ho známe nyní,“ vysvětluje. Ovoce mělo pravděpodobně hořký, bílý vnitřek. Vzhledem k prasklinám podobným kousnutí je pravděpodobné, že Sahaři tato semínka žvýkali. Osud buničiny zůstává záhadou. Možná návštěvníci jeskyně odhodili nechutné věci, krmili je dobytkem nebo je vařili s dušeným masem. V každém případě archeologové, kteří na místě prováděli vykopávky, nenašli žádné stopy dřeně, která by teoreticky mohla být zachována, upečená v hrnci nebo zachycena v zubním kameni.

Semeno ze Súdánu neposkytlo úsek DNA nezbytný pro kontrolu sladkosti a barevných mutací. Ale obě semena nabízela dostatek genetického kódu, aby je bylo možné srovnat s novějšími melouny. Kromě semen z těchto dvou míst vědci ostříhali listy ze 47 exemplářů vodních melounů, které byly původně shromážděny v letech 1892 až 1927 na pěti kontinentech a nyní jsou uloženy v herbáři v Kew. Měli také genetický kód z několika desítek moderních Citrullus, analyzovaných v předchozích studiích.

Archeologická semena z Libye a Súdánu obsahovala úseky DNA, které odpovídaly různým moderním vodním melounům. Semeno Uan Muhuggiag, bylo geneticky nejblíže vodním melounům egusi, které se dnes v západní Africe konzumují pro jejich semena. Zjištění tedy podporují myšlenku, že obyvatelé Sahary si v minulosti užívali hořké ovoce pro svá chutná semena.

Výsledky také dokumentují ztracenou rozmanitost rostlin vodních melounů používaných k jídlu. Zdá se, že první pěstitelé pěstovali sladké a hořké typy, stejně, jako dnešní křížení mezi druhy. Ryan, spoluautor studie spolu s Rennerem a dalšími kolegy, si klade otázku: „Kdy ta rozmanitost začala mizet?

Odpověď na tuto otázku bude vyžadovat více semen melounu, aby se zaplnily geografické a časové mezery. Tyto lekce z minulosti by mohly pomoci moderním farmářům vyšlechtit odolnější a výživnější plody.