As maçãs modernas ainda guardam ADN de árvores selvagens

O que parece ser apenas uma maçã comprada no supermercado esconde uma história muito mais rica. Investigadores descobriram que as maçãs modernas ainda conservam ADN resultante de sucessivos cruzamentos com árvores selvagens, um sinal de séculos de trocas entre pomares e florestas.

Esse processo foi moldando o fruto ao longo do tempo, fazendo da maçã uma cultura que continua a mudar e a adaptar-se, em vez de algo que tenha sido “finalizado” num único momento.

As maçãs ainda transportam ADN de árvores selvagens

O registo genético de árvores cultivadas e dos seus parentes selvagens na Europa, na Ásia Central e no Cáucaso mantém a memória dessas trocas prolongadas.

Ao seguir essas assinaturas, a Dra. Amandine Cornille, da New York University Abu Dhabi (NYUAD), mostrou como a ascendência selvagem permanece entranhada nas maçãs cultivadas hoje.

Os resultados indicam que características úteis foram entrando repetidamente nas maçãs cultivadas à medida que o fruto se espalhava por diferentes regiões, em vez de terem surgido numa transformação única e inicial.

Esta troca contínua torna a cultura mais complexa do que uma simples narrativa de origem, abrindo caminho para as diferenças mais profundas descritas nas secções seguintes.

As maçãs têm vários “pais” selvagens

A maioria das maçãs cultivadas aponta a sua ascendência mais próxima sobretudo para a Malus sieversii, da Ásia Central, e para a Malus orientalis, do Cáucaso - região entre a Europa e a Ásia.

A macieira-brava europeia, Malus sylvestris, também deixou a sua marca depois de as maçãs cultivadas se terem deslocado para ocidente e se terem cruzado com árvores selvagens locais.

Estas diferentes origens selvagens acrescentaram traços vantajosos sem substituir a base herdada dos parentes da Ásia Central nem apagar vestígios mais antigos.

É esta mistura que ajuda a explicar porque é que as maçãs parecem familiares, mas carregam histórias vindas de várias florestas distantes, atravessando regiões, usos e estações em mudança.

O ADN continuou a circular entre árvores

Cruzamentos sucessivos originaram fluxo génico - a passagem de genes entre grupos - entre macieiras de pomar e macieiras selvagens.

Quando o pólen circulava entre árvores, a descendência recebia instruções genéticas combinadas, capazes de influenciar o sabor, o calendário de maturação e as defesas contra doenças em cada semente.

A equipa observou trocas ao longo de todo o genoma, embora algumas zonas tenham tido mais impacto do que outras na expressão de características.

Esse padrão irregular sugere que alterações herdadas e úteis se espalharam com mais força do que seria esperado apenas por mistura aleatória, à medida que as maçãs encontravam novos ambientes.

Duas linhagens distintas de maçã

As maçãs de mesa e as maçãs de sidra formaram linhas herdadas separadas, ainda que ambas mantenham ligações a ascendência selvagem.

As variedades doces para consumo em fresco apresentaram sinais mais fortes de que os melhoradores favoreceram a qualidade do fruto, a floração e características associadas a doenças, com foco no mercado de fruta fresca.

As variedades de sidra conservaram uma variação mais ampla, o que poderá refletir o seu uso prolongado para prensagem e fermentação, e não tanto para consumo imediato.

Estas diferenças são um aviso contra a ideia de tratar a maçã como uma única cultura com um passado simples - ou com um único futuro.

Traços selvagens deram vantagens às maçãs

Parte do ADN selvagem tornou-se especialmente valiosa depois de entrar nas maçãs cultivadas por introgressão, quando genes passam entre grupos relacionados.

Nas maçãs de sidra, segmentos selvagens provenientes de macieiras-bravas da Europa Ocidental concentraram-se perto de uma região associada à textura do fruto.

Nas maçãs de mesa, um outro segmento de origem selvagem apareceu junto de um marcador genético conhecido para a acidez, que influencia o perfil mais “vivo” do sabor.

Estes exemplos mostram como árvores selvagens podem fornecer características que, mais tarde, os agricultores passam a valorizar nos pomares quando as condições mudam.

O ADN prejudicial diminuiu ao longo do tempo

Nas comparações feitas pela equipa, as maçãs cultivadas apresentaram menos mutações deletérias - alterações de ADN prejudiciais que podem enfraquecer os organismos - do que os seus parentes selvagens.

Este resultado contraria a preocupação comum de que a seleção humana tende a prender variações nocivas dentro das populações agrícolas após escolhas intensas.

Árvores de fruto de vida longa podem escapar a parte desse efeito porque os produtores rejeitam árvores fracas ao longo de muitas épocas antes de as multiplicarem.

A troca com populações selvagens também poderá ter reintroduzido versões mais saudáveis de genes nas maçãs cultivadas ao longo do tempo, via pólen e semente.

O calendário de floração influencia a sobrevivência

Na comparação, surgiu um sinal no cromossoma 9 - um dos “pacotes” de ADN no interior das células - que ligou as maçãs de sidra ao momento de floração.

O ADN nas proximidades poderá regular quando determinados genes se ativam, alterando a altura em que as árvores florescem e, assim, se enfrentam o frio da primavera ou evitam geadas tardias.

Esse sinal não se encontrava dentro das principais regiões selecionadas para qualidade do fruto ou para resistência a doenças na análise.

Esta separação mostra que traços úteis podem estar fora dos alvos mais óbvios do melhoramento no ADN da maçã, podendo escapar a pesquisas que não sejam suficientemente abrangentes.

As florestas sustentam a sobrevivência das maçãs

As florestas de macieiras selvagens funcionam hoje como reservas genéticas vivas importantes para a sobrevivência da cultura, à medida que o stress climático chega aos pomares.

Alguns parentes selvagens guardam resistência a doenças, tolerância ao stress e características de fruto pouco comuns, que os melhoradores podem explorar em cruzamentos futuros.

No entanto, a Malus sieversii enfrenta perda de habitat e pressão climática em florestas selvagens de várias zonas da Ásia Central na atualidade.

Proteger estas árvores mantém opções disponíveis quando os pomares de macieiras tiverem de lidar com novas pragas ou padrões meteorológicos mais severos nas próximas décadas.

As opções de melhoramento estão a aumentar

O melhoramento moderno tende a reutilizar árvores parentais de sucesso, o que pode reduzir a diversidade. Integrar características de parentes selvagens da macieira ajuda a alargar as opções de que os melhoradores dispõem para melhorar variedades comerciais.

Uma análise separada de maçãs mantidas pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos também concluiu que muitas variedades são muito próximas entre si, reforçando a necessidade de uma base genética mais ampla.

Ainda assim, incorporar diversidade selvagem é um processo lento. É necessário manter características-chave como o sabor, a capacidade de conservação e o desempenho da árvore ao longo de várias gerações.

As novas evidências dão pontos de partida mais claros - mas não oferecem uma maçã perfeita pronta a usar, para pomares e mercados.

Em conjunto, a história da maçã retrata uma troca contínua entre agricultores, florestas, pólen e uma seleção humana paciente ao longo de séculos.

Daqui em diante, os pomares do futuro poderão depender da conservação de parentes selvagens nas florestas - antes que os seus traços mais valiosos se percam à medida que o clima continua a mudar.