Антропологи из Калифорнийского университета нашли древнейшие микроботанические свидетельства употребления картофеля в пищу в поселениях Южной Америки. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Домашний картофель, Solanum tuberosum – одна из четырех важнейших культур в современном сельском хозяйстве наряду с рисом, кукурузой и пшеницей. Завезенный из Южной Америки в середине XVI века, он быстро распространился по Старому Свету благодаря и высокой питательной ценности и стал неотъемлемой частью рациона человека на всех континентах. Помимо крахмала в картофеле содержится витамин С, антиоксиданты, и устойчивый к воздействию пищеварительных ферментов крахмал, который оказывает на пищеварительную систему такой же эффект, как клетчатка. По современным данным, картофель впервые начали использовать в пищу около 7000 лет назад. Изначально приспособленный к экстремальным погодным условиям (картофель – геофит, то есть растение, которое переживает сезонные изменения климата, запасая питательные вещества в подземных частях), предок картошки рос как сорняк в окрестностях древних поселений. Его культурная форма была выведена, по данным последних исследований, на территории современного южного Перу, в высокогорном районе бассейна озера Титикака из группы видов S. brevicaule.
Чтобы исследовать истоки культурного картофеля в месте его происхождения, ученые собрали материалы в древнем высокогорном поселении Хискаирумоко, расположенном на высоте 3890 метров над уровнем моря в западной части бассейна озера Титикака. Это поселение существовало моря примерно с 3400 по 1600 годы до нашей эры. Находки из этой деревни отражают переход от собирательства к земледелию и оседлому образу жизни и возникновением социального разделения, здесь же получены свидетельства одомашнивания мозоленогих и культивации растений семейства маревых.
Ученые собрали крахмальные зерна с поверхностей 20 инструментов для перемалывания (в основном «мано», камни с углублением, похожие на современные ступки) и исследовали их с помощью оптической микроскопии. Они обнаружили 141 частицу крахмала, принадлежавшую к разным видам растений – это говорит о том, что инструменты не разделялись по видам обрабатываемого продукта. Из них 50 частиц оказались принадлежащими картофелю — это было установлено по размеру и форме зерен, которая отличается у разных видов растений. По словам ученых, находка говорит о том, что картофель в высокогорном Перу активно употреблялся в пищу уже около 3-5 тысяч лет назад, — возможно, еще в своем «диком» состоянии.
Интересно, что большинство исследованных крахмальных зерен имеют трещины на поверхности, которые характерны для картофеля, высушенного методом сублимации. Эти данные можно интерпретировать по-разному: с одной стороны, сушка при очень низких температурах – не современное изобретение. На протяжении сотен лет она использовалась для длительного хранения пищи в высокогорных районах. Один из самых известных подобных продуктов — южноамериканский картофель chuño, высушенный сухим и холодным горным воздухом в Андах. Сублимация также могла применяться для снижения токсичности клубней диких видов картофеля (при заморозке клеточные мембраны разрушаются и гликоалкалоиды – специфичные для пасленовых токсины, потом легче вымываются). С другой стороны, согласно современным исследованиям осознанное применение сублимации пришло с появлением морозостойких сортов картофеля, на более позднем этапе развития сельского хозяйства.
Возможно также, что древние поселенцы перетирали сырые картофельные клубни и специфичные повреждения зерен – следы такой обработки. Это могло делаться с той же целью – снизить содержание гликоалкалоидов. В комбинации с геофагией – поеданием филлосиликатной глины для нейтрализации токсинов – эта практика позволила ввести картофель в постоянный рацион и начать его активную селекцию.
Сегодня значение одомашненного картофеля не ограничивается употреблением в пищу. Картофельный крахмал используют для получения биотоплива, клея и как кормовую культуру. А недавно ученые научились получать пищевой антимикробный пластик из картофельных очисток – это изобретение поможет уменьшить использование пластиков из нефтепродуктов и, в перспективе, улучшить экологическую ситуацию.
Анна Маньшина
Science назвал десятку главных событий 2024 года
Ежегодно журнал Science, вслед за коллегами из Nature, подводит итоги уходящего года. Редакция составляет список из десяти научных событий и выделяет одно из них как особо выдающееся. В прошлом году важнейшим открытием стали агонисты глюкагоноподобного пептида-1, среди которых семаглутид или «Оземпик», а в 2022 — полет JWST (без телескопа, к слову, не обошлось и в этот раз).