Un team internazionale di scienziati ha generato il genoma di riferimento della qualità più elevata mai realizzato finora per la specie di caffè più famosa al mondo, il caffè Arabica ( Coffea arabica ) . I loro risultati suggeriscono che questa specie si è sviluppata più di 600.000 anni fa nelle foreste dell’Etiopia attraverso l’accoppiamento naturale tra altre due specie di caffè: la Coffea eugenioides e il caffè Robusta ( Coffea canephora ) .
L’Arabica è la fonte di circa il 60% della produzione mondiale di caffè, e i suoi semi aiutano milioni di persone a iniziare la giornata o a stare alzati fino a tardi. La popolazione dell’Arabica ha avuto alti e bassi durante i periodi di riscaldamento e raffreddamento della Terra nel corso di migliaia di anni, prima di essere coltivata in Etiopia e Yemen, e poi diffusa in tutto il mondo. “Abbiamo utilizzato le informazioni genomiche delle piante vive oggi per tornare indietro nel tempo e dipingere il quadro più accurato possibile della lunga storia dell’Arabica, oltre a determinare in che modo le varietà coltivate moderne sono correlate tra loro”, ha affermato il professor Victor Albert dell’Università di Buffalo. . Dal loro nuovo genoma di riferimento, realizzato utilizzando una tecnologia di sequenziamento del DNA all’avanguardia e una scienza dei dati avanzata, il professor Albert e i suoi colleghi sono stati in grado di sequenziare 39 varietà di Arabica e persino un esemplare del XVIII secolo utilizzato dal naturalista svedese Carl Linnaeus per nominare la specie. “Sebbene esistano altre referenze pubbliche per il caffè Arabica, la qualità del lavoro del nostro team è estremamente elevata“, ha affermato il Dott. Patrick Descombes di Nestlé Research. “Abbiamo utilizzato approcci genomici all’avanguardia, compreso il sequenziamento del DNA ad alta produttività a lettura lunga e breve, per creare il genoma di riferimento dell’Arabica più avanzato, completo e continuo fino ad oggi”. La Coffea arabica si è formata come ibridazione naturale tra Coffea canephora e Coffea eugenioides , dopo di che ha ricevuto due serie di cromosomi da ciascun genitore. Gli scienziati hanno avuto difficoltà a individuare esattamente quando – e dove – ha avuto luogo questo evento di allopoliploidizzazione, con stime che vanno ovunque da 10.000 a 1 milione di anni fa. Per trovare prove dell’evento originale, i ricercatori hanno analizzato i loro vari genomi di Arabica attraverso un programma di modellazione computazionale per cercare le tracce delle fondamenta della specie. I modelli mostrano tre colli di bottiglia demografici nel corso della storia dell’Arabica, di cui il più antico si è verificato circa 29.000 generazioni – o 610.000 anni fa. Ciò suggerisce che la Coffea arabica si sia formata qualche tempo prima, tra 610.000 e 1 milione di anni fa. “In altre parole, l’incrocio che ha creato l’Arabica non è stato qualcosa che hanno fatto gli esseri umani. È abbastanza chiaro che questo evento di poliploidia è antecedente agli esseri umani moderni e alla coltivazione del caffè“, ha affermato il professor Albert. Per molto tempo si è pensato che le piante di caffè si fossero sviluppate in Etiopia, ma le varietà che il team ha raccolto intorno alla Great Rift Valley, che si estende dall’Africa sudorientale all’Asia, mostravano una chiara divisione geografica. Le varietà selvatiche studiate provenivano tutte dal versante occidentale, mentre le varietà coltivate provenivano tutte dal versante orientale più vicino allo stretto di Bab al-Mandab che separa l’Africa e lo Yemen. Ciò sarebbe in linea con le prove secondo cui la coltivazione del caffè potrebbe essere iniziata principalmente nello Yemen, intorno al XV secolo. Si ritiene che il monaco indiano Baba Budan abbia contrabbandato i leggendari “sette semi” dallo Yemen intorno al 1600 d.C., stabilendo varietà di Arabica indiane e ponendo le basi per l’odierna portata globale del caffè. “Sembra che la diversità del caffè yemenita possa essere il capostipite di tutte le principali varietà attuali”, ha affermato il dottor Descombes. “Il caffè non è una coltura che è stata pesantemente incrociata, come il mais o il grano, per creare nuove varietà”.
“Le persone sceglievano principalmente una varietà che gli piaceva e poi la coltivavano. Quindi le varietà che abbiamo oggi probabilmente esistono da molto tempo”. La storia geoclimatica dell’Africa orientale è ben documentata grazie alla ricerca sulle origini umane, quindi i ricercatori hanno potuto confrontare gli eventi climatici con il modo in cui le popolazioni di Arabica selvatica e coltivata hanno fluttuato nel tempo. I modelli mostrano un lungo periodo di bassa popolazione tra 20.000 e 100.000 anni fa, che coincide grosso modo con una siccità estesa e un clima più fresco che si ritiene abbia colpito la regione tra 40.000 e 70.000 anni fa. La popolazione aumentò poi durante il periodo umido africano, intorno a 6.000-15.000 anni fa, quando le condizioni di crescita erano probabilmente più vantaggiose. Nello stesso periodo, circa 30.000 anni fa, le varietà selvatiche e quelle che poi sarebbero state coltivate dagli esseri umani si separarono le une dalle altre. “Occasionalmente si riprodussero ancora tra loro, ma probabilmente si fermarono verso la fine del periodo umido africano e l’allargamento dello stretto a causa dell’innalzamento del livello del mare tra 8.000 e 9.000 anni fa“, ha affermato il dottor Jarkko Salojärvi, ricercatore presso la Nanyang Technological Università.
