¿Sabías que el café que tomas por la mañana podría tener 600,000 años de antigüedad?, científicos obtienen el genoma del café Arábica

BÚFALO- En un artículo realizado por Tom Dinki titulado “Newly sequenced genome reveals coffee’s prehistoric origin story — and its future under climate change” que fue publicado en el sitio web de la Universidad de Búfalo precisa que “la clave para cultivar cafetos que puedan resistir mejor el cambio climático en las próximas décadas” podría estar en el “pasado antiguo”.

Valiéndose de genes de plantas de café de todo el mundo, los científicos lograron elaborar un árbol genealógico para este tipo de café que es el más popular del mundo, que es conocido por los científicos como cafeto arábigo, mientras que para los amantes del café lo conocen simplemente como “arábigo”.

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Los autores del estudio, describen su investigación en el artículo “The genome and population genomics of allopolyploid Coffea arabica reveal the diversification history of modern coffee cultivars” publicado en la revista Nature Genetics, y consideran que este trabajo podrá ayudar a cultivar plantas de café que sean capaces de resistir al cambio climático en el futuro.

Esta investigación que fue codirigida por la Universidad de Buffalo (UB), sugiere que esta especie de café surgió hace más de 600,000 años en los bosques de Etiopía de la hibridación natural de otras dos especies de café. Durante miles de años, la población de Arábica registró un aumento y una disminución de acuerdo con los eventos climáticos de la Tierra, hasta que terminó por ser cultivada en Etiopía y Yemen, para después expandirse por todo el resto del planeta.

“El estudio encontró que la población de Arábica aumentó y disminuyó durante los períodos de calentamiento y enfriamiento de la Tierra durante miles de años, antes de ser cultivado en Etiopía y Yemen, y luego extendido por todo el mundo”, señala Dinki

En opinión de Víctor Albert, coautor del estudio y catedrático de la Facultad de Letras y Ciencias de la Universidad de Búffalo, ”hemos utilizado información genómica de plantas vivas para retroceder en el tiempo y trazar un panorama lo más preciso posible de la larga historia del arábica, así como para determinar el parentesco entre las variedades cultivadas en la actualidad”.

NUEVO GENOMA DE REFERENCIA

A partir de su nuevo genoma de referencia, que fue obtenido a través de una tecnología de secuenciación del ADN, así como de una ciencia de datos avanzada, los autores de este nuevo estudio consiguieron secuenciar 39 variedades de Arábica, incluyendo un espécimen del siglo XVIII que fue usado por el naturalista sueco Carl Linnaeus para nombrar a la especie.

En este sentido, poara lograr reconstruir el pasado del café arábigo, los investigadores analizaron los genomas del coffea canephora, de otro progenitor llamado coffea eugenioides, así como ademñas de más de 30 plantas distintas de arábigo.

Siendo así que el genoma de referencia está disponible al público en una base de datos digital.

ORIGEN DE LA ESPECIE DE CAFÉ ARÁBICA

Esta especie de cafe surgió de una hibridación natural entre Coffea canephora y Coffea eugenioides sin embargo los investigadores no tenían certeza de cuándo y dónde sucedió.

Con el objetivo de descubrirlo, los autores de esta nueva investigación decidieron someter a varios genomas de Arábica a un programa de modelización computacional, consiguiendo determinar que esta variedad se formó entre 610,000 y un millón de años antes y que fue un mestizaje que se dio de manera natural, anterior a los humanos modernos.

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“Los modelos muestran tres cuellos de botella demográficos durante la historia del Arábica; el más antiguo ocurrió hace unas 29.000 generaciones (o 610.000 años). Esto sugiere que el Arábica se formó en algún momento antes, hace entre 610.000 y 1 millón de años, dicen los investigadores”, explica Dinki.

”En otras palabras, el cruce que creó el Arábica no fue algo que hicieron los humanos”, precisó Albert y prosigue explcando que ”está bastante claro que este evento de poliploidía es anterior a los humanos modernos y al cultivo del café”.

Fue así que la población de la planta arábiga varió a lo largo de miles de años antes de que los seres humanos comenzaran a cultivarla, logrando florer en los periodos cálidos y húmedos; mientras por otra parte, se vio afectada en tiempos de sequía; es en estas épocas de carestía que se crearon los cononocidos como cuellos de botella poblacionales, en donde sólo una pequeña cantidad de plantas genéticamente similares lograron sobrevir.

Por otra parte, el estudio reveló la existencia una división geográfica en las variedades que fueron recolectadas alrededor del Gran Valle del Rift, que va desde el sureste de África hasta Asia.Todas las variedades silvestres estaban en el lado occidental, mientras que las que estaban cultivadas en el oriental, más cerca del estrecho de Bab al-Mandab, que separa África de Yemen.

De acuerdo con Dinki, lo anterior concuerda con las pruebas encontradas de que el cultivo del café pudo haber comenzado en Yemen, “alrededor del siglo XV”. Así mismo se tiene la creencia que el monje indio Baba Budan sacó de contrabando las míticas “siete semillas” de Yemen hacia el año 1600, Budan estableció “cultivares de Arábica indio y sentando las bases para el alcance global del café en la actualidad”.

Patrick Descombes, experto en genómica de Nestlé Research y uno de los codirectores del estudio considera que ”si bien existen otras referencias públicas sobre el café Arábica, la calidad del trabajo de nuestro equipo es extremadamente alta”, y continía precisanndo ”utilizamos enfoques genómicos de última generación, incluida la secuenciación de ADN de alto rendimiento de lectura corta y larga, para crear el genoma de referencia de Arábica más avanzado, completo y continuo hasta la fecha”.

”Parece que la diversidad del café yemení puede ser la fundadora de todas las principales variedades actuales”, afirma Descombes y añade “el café no es un cultivo que se haya cruzado mucho, como el maíz o el trigo, para crear nuevas variedades. La gente elegía una variedad que le gustaba y la cultivaba. Así que las variedades que tenemos hoy probablemente existen desde hace mucho tiempo”, apunta el investigador.

ESTA VARIEDAD DE CAFÉ CUENTA CON DIVERSIDAD GENÉTICA Y RESISTENCIA

Los autores de este estudio consideran que el genoma de referencia también favoreció para que pudieran descubrir cómo una línea de variedades de Arábica logró una fuerte resistencia a la enfermedad.

Esta variedad conocida como Timor se formó en el sudeste asiático como como resultado de un híbrido espontáneo entre Arábica y uno de sus progenitores, Coffea canephora. Es también conocida como Robusta y es comunmente utilizada para el café instantáneo, siendo esta especie másresistente a la enfermedad que el Arábica.

”Así, cuando Robusta se hibridó de nuevo con Arábica en Timor, trajo consigo algunos de sus genes de defensa contra patógenos”, afirmó Albert

Así también, estel nuevo genoma de referencia del Arábica posibilitó a los investigadores poder localizar una nueva región que alberga miembros de la familia de genes de resistencia RPP8, además de un regulador general de genes de resistencia, el CPR1.

”Estos resultados sugieren un nuevo locus diana para mejorar potencialmente la resistencia a patógenos en Arábica”, indicó Jarkko Salojärvi, profesor asistente de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur y otro coautor.

DEBIDO A SU BAJA DIVIERSIDAD GENÉTICA ESTA VARIEDA DE CAFÉ ESTÁ EN RIESGO

“Se estima que el Arábica cultivado tiene un tamaño poblacional efectivo de sólo 10,000 a 50.000 individuos. Su baja diversidad genética significa que podría ser completamente diezmado, como el monocultivo de plátano Cavendish, por patógenos, como la roya del café, que causa entre 1,000 y 2,000 millones de dólares en pérdidas al año”, detalla Dinki y prosigue explicando que “si bien los criadores han intentado replicar este cruce para estimular la defensa contra patógenos, el nuevo genoma de referencia de Arábica permitió a los investigadores identificar una nueva región que alberga miembros de la familia de genes de resistencia RPP8, así como un regulador general de genes de resistencia, CPR1”.

”Estos resultados sugieren un nuevo lugar objetivo para mejorar potencialmente la resistencia a patógenos en Arábica”, afirmó Salojärvi.

Actualmente, los gigantes del café tales como Starbucks y Tim Hortons usan exclusivamente los granos de plantas de Arábica para preparar las millones de tazas de café que sirven todos los días.

”Nuestro trabajo no ha sido distinto de reconstruir el árbol genealógico de una familia muy importante”, concluyó Albert.

Con información de las Agencias EFE, The Associated Press y University at Buffalo.