Eine aktuelle Studie enthüllt, dass Tomatenpflanzen auf den Galapagos-Inseln eine 'Reverse-Evolution' durchlaufen, ein seltenes Phänomen, bei dem sie zu ancestralen Merkmalen zurückkehren. Diese Entdeckung liefert Einblicke in die Anpassungsfähigkeit des Lebens und eröffnet neue Möglichkeiten für die Gentechnik in der Landwirtschaft.
Die im Juni 2025 in *Nature Communications* veröffentlichte Forschung von Wissenschaftlern der University of California, Riverside, und des Weizmann Institute of Science konzentrierte sich auf zwei wilde Tomatenarten, *Solanum cheesmaniae* und *Solanum galapagense*. Diese Pflanzen sind Nachkommen südamerikanischer Tomaten. Die Studie ergab, dass auf jüngeren, vulkanisch aktiven Inseln die Tomaten Alkaloide produzieren, bittere Verbindungen, die als natürliche Pestizide wirken, ähnlich denen, die in Auberginen gefunden werden.
Der wesentliche Unterschied liegt in der Stereochemie der Alkaloide. Obwohl die 'alten' und 'modernen' Alkaloide aus denselben Atomen bestehen, unterscheidet sich ihre dreidimensionale Anordnung, was ihr biologisches Verhalten verändert. Forscher identifizierten das Enzym, das für die Zusammenstellung der Alkaloide verantwortlich ist. Sie entdeckten, dass nur vier Aminosäureänderungen in diesem Enzym erforderlich waren, um seine Funktion umzukehren, so dass die Pflanzen die 'prähistorischen' Verbindungen synthetisieren konnten. Die geographische Verteilung dieses Phänomens deutet auf eine Umweltursache hin, wobei die rauen Bedingungen der westlichen Inseln das Wiederaufleben dieser Abwehrmechanismen begünstigen.
Diese Forschung stellt die klassische Ansicht in Frage, dass ein einmal verlorenes Merkmal unwahrscheinlich ist, auf demselben genetischen Weg wieder aufzutauchen. Die Studie zeigt, dass 'Reverse-Evolution' möglich ist und präzise und konsistent ablaufen kann. Dieser Befund schreibt nicht nur das Verständnis der Pflanzenevolution um, sondern öffnet auch Türen für die Gentechnik, was potenziell zu Nutzpflanzen führen kann, die widerstandsfähiger gegen Schädlinge, sicherer für den Verzehr sind oder sogar medizinische Eigenschaften aufweisen. Er unterstreicht, dass Evolution kein linearer Fortschritt, sondern ein komplexes Zusammenspiel ist, bei dem der Rückblick manchmal Fortschritt bedeuten kann. Die Tomate, ein weltweit konsumiertes Lebensmittel, ist ein Paradebeispiel für diesen faszinierenden Prozess. Die Forschungsergebnisse könnten auch für die Entwicklung widerstandsfähigerer Nutzpflanzen in Europa relevant sein, insbesondere angesichts des Klimawandels und der damit verbundenen Herausforderungen für die Landwirtschaft.