Hierdie voedsel is almal afhanklik van mikroörganismes vir hul kenmerkende geur. margouillat foto / Shutterstock.com
Dit is moeilik om 'n vakansietafel sonder brood, vleis, groente, wyn, bier of 'n bord Franse kaas voor te stel vir diegene met meer avontuurlike verhemeltes. Om hierdie lekkernye saam met familie en vriende te geniet, is deel van wat die vakansie so lekker maak.
Met die oog op die makmaak van verskillende diere, plante en mikrobes word hierdie kosse en drankies gebruik. Plant- en dierebemesting is goed bestudeer, aangesien dit vermoedelik so was die belangrikste verandering in die onlangse mensegeskiedenis.
Wetenskaplikes weet egter baie minder van die makmaak van mikrobes, en gevolglik waardeer die samelewing hul belangrike bydrae tot die kos en drank wat ons die hele jaar geniet.
Ek is 'n evolusionêre bioloog wat swamme bestudeer, 'n groep mikrobes wie se huishouding ons gegee het baie lekker produkte. Ek is lankal gefassineer deur twee vrae: Wat is die genetiese veranderinge wat tot hul domestasie gelei het? En hoe op aarde het ons voorouers agtergekom hoe hulle hulle moet domineer?
Nuuskierig ook? Onlangse studies werp lig op hierdie vrae, pak dus 'n bietjie Camembert-kaas en 'n bier en hou aan lees.
Dank die groot verskeidenheid mikrobes, insluitend swamme, vir hierdie verskeidenheid internasionale kase. Umomos / Shutterstock.com
Die basters in jou skinker
Wat domestisering betref, is dit moeilik om die biergis te benut. Die brouersgis, die hoeksteen van die bak-, brou- en wynmaakbedryf, het die merkwaardige vermoë om die suikers van plantvrugte en korrels in alkohol te omskep. Hoe het die biergis hierdie buigsaamheid ontwikkel?
Deur nuwe gisspesies te ontdek en hul genome te volg, weet wetenskaplikes dat sommige giste wat by brou gebruik word, basters is; dit wil sê, hulle is afstammelinge van antieke paringsunies van individue van twee verskillende gisspesies. Basters lyk soos beide ouerlike spesies - dink aan volstruise (walvisdolfyn) of liggies (leeu-tier).
Selle van die magtige brouersgis, die hoeksteen van die bak-, brou- en wynmaakindustrie. Wikipedia
Byvoorbeeld, lager biergiste is basters van twee nou verwante spesies: die brouersgis Saccharomyces cerevisiae en Saccharomyces eubayanus. Saccharomyces cerevisiae produseer smaaklike biere, soos die Britse aal, maar groei beter by warmer temperature. In kontras, Saccharomyces eubayanus groei beter in die koue, maar produseer verbindings wat die smaak van die bier besmeer. Lager gis basters kombineer die beste van albei - goeie geure van Saccharomyces cerevisiae en groei by kouer temperature, danksy Saccharomyces eubayanus. Dit maak hierdie basters ideaal om bier te kweek in die koue winters van Europa, waar lagers uitgevind is.
Navorsers het ook ontdek natuurlike basters uit die vereniging van ander Saccharomyces spesies. Wat nog onbekend is, is of hibridisasie die norm is of die uitsondering in die giste wat die mens al millennia gebruik vir die bereiding van gefermenteerde drank.
Om hierdie vraag aan te spreek, word 'n span gelei deur nagraadse student Quinn Langdon aan die Universiteit van Wisconsin en 'n ander span gelei deur postdoktorale genoot Brigida Gallone aan die Universiteite van Gent en Leuven in België die genome van honderde giste wat by brouery en wynmaak betrokke is, ondersoek. Hulle punt? Basters heers.
Byvoorbeeld, 'n kwart giste versamel uit industriële omgewings, insluitend bier- en wynvervaardigers, is basters.
Dit is verbasend dat sommige basters hul oorsprong het drie of vier verskillende ouerlike spesies. Waarom al hierdie hibridisasie ?, vra u miskien. Baie soos die basterbasters, hierdie nuutgevonde basters verskil van mekaar wat hulle wil eet en hoe vinnig hulle groei. Hierdie voorkeure, met inagneming van hibridisasie, beïnvloed nie net hoe mense dit gebruik in brouery nie, maar ook die smaakprofiele van die gevolglike brouery.
Hierdie verskeidenheid bierstyle en -geure kom met vergunning van die biergiste en hul voorliefde vir hibridisasie. Brent Hofacker / Shutterstock.com
Die mutante in u kaas
Deur die genome van gedomestiseerde swamme met hul wilde familielede te vergelyk, help wetenskaplikes die genetiese veranderinge wat aanleiding gegee het tot gunsteling kos en drank. Maar hoe mak ons ​​voorouers hierdie wilde swamme eintlik? Nie een van ons was daar om te sien hoe dit alles begin het nie. Om hierdie raaisel op te los, eksperimenteer wetenskaplikes met wilde swamme om te sien of dit kan ontwikkel tot organismes wat lyk soos dié wat ons vandag gebruik om kos te maak.
Benjamin Wolfe, 'n mikrobioloog aan die Tufts Universiteit, en sy span het hierdie vraag aangespreek deur wild te neem Penicillium vorm en die monsters vir een maand in sy laboratorium laat groei op 'n stof wat kaas bevat. Dit klink miskien vir mense na 'n kort periode, maar dit is een wat baie geslagte oor swamme strek.
Die wilde swamme is baie nou verwant aan die swamstamme wat deur die kaasbedryf gebruik word vir die vervaardiging van Camembert-kaas, maar lyk baie anders as hulle. Byvoorbeeld, wilde stamme is groen en ruik, goed, vormig in vergelyking met die wit en reuklose industriële stamme.
Kolonies van Penicillium-vorm geïsoleer uit 'n bloukaas. Die wit kolonie is 'n mak weergawe van die wilde vorm. Benjamin Wolfe, CC BY-SA
Vir Wolfe was die groot vraag of hy eksperimenteel die proses van domestisering kon herskep en tot watter mate. Hoe lyk en ruik die wilde stamme na 'n maand se kaasgroei? Wat hy en sy span opmerklik gevind het, was dat die wilde stamme aan die einde van die eksperiment baie meer gelyk het aan bekende industriële stamme as hul wilde voorouer. Byvoorbeeld, hulle was wit van kleur en ruik baie minder vormig.
Swamme bestee baie energie aan die vervaardiging van pigmente en skerp verbindings waarmee hulle kan meeding en hulself kan verdedig. As u gemaklik op 'n dieet van kaas eet en veilig is van roofdiere, beteken dit dat u die vermoë om pigmente te produseer, voordelig kan wees om dit te verloor. Dit is omdat die energiebesparing eerder gebruik kan word om die swamkolonie te laat groei.
Maar hoe het die wilde stam verander in 'n mak weergawe? Het dit gemuteer? Deur die genome van sowel die wilde voorouers as die domestiese nageslag te volg en die aktiwiteit van die gene te meet terwyl hulle op kaas groei, het Wolfe se span uitgevind dat hierdie veranderinge het nie plaasgevind deur mutasies in die genome van die organismes nie. Inteendeel, dit het waarskynlik deurgekom chemiese veranderings wat die aktiwiteit van spesifieke gene verander maar verander nie die genetiese kode nie. Sulke sogenaamde epigenetiese veranderinge kan baie vinniger voorkom as mutasies. Die weg na makmaak blyk vinniger te wees as wat voorheen gedink is, wat die avontuurlike kaasmakers moontlik sal aanmoedig om te begin eksperimenteer met wilde swamme vir nuwe geure.
Terwyl u hierdie gunsteling seisoen u gunsteling kos en drinkgoed geniet, spaar u 'n gedagte aan hierdie mikroskopiese swamme, hoe hulle hul magtige kragte ontwikkel het en hoeveel meer vetterig ons wêreld daarsonder sou wees.