Embora os tomates sejam botanicamente uma baga, um tipo de fruto, estas delícias redondas vermelhas (ou laranja) são consideradas como vegetais para fins culinários devido ao seu sabor saboroso. Qualquer forma de cortar, fatiar, ou cortar em cubos, é uma fruta invulgarmente versátil. Festivais de tomate, rompas e degustações são realizados em mais da metade de todos os estados americanos e internacionalmente. Ira e George Gershwin até imortalizaram a dupla pronúncia do tomate em sua canção de 1937, Let’s Call the Whole Thing Off, “…You like tomato and I like tomahto”. Então, que mais podemos aprender sobre eles? Acontece que muito.

Problemas e transformações do tomate

Pestes, stress ambiental, e doenças têm atormentado este fruto durante milénios. A floração precoce e tardia, a queda da flor e a antracnose, juntamente com outros fungos comuns e stress abiótico (podridão da extremidade da flor e ombro amarelo) são alguns dos muitos problemas que desafiam o nobre tomate.

Que o tomate de verão perfeitamente vermelho saboroso não é um tomate cultivado no seu estado ancestral. Se você voltar o relógio cerca de 6.000 anos e arrancar um tomate da videira antes dos esforços humanos para domesticá-lo, você pode acabar no Equador ou no Peru comendo pequenos tomates selvagens. Tecnicamente, o ancestral selvagem direto do tomate cultivado é Solanum pimpinellifolium. Estes pequenos frutos são um parente próximo dos modernos que você apanha nos mercados dos agricultores, no seu saco CSA ou em mercearias, mas são muito mais pequenos, como um tomate cereja muito pequeno. Hoje, alguns dos nossos grandes tomates vermelhos domesticados (como o ‘Iron Lady’, e o ‘Defiant’) foram geneticamente selecionados para resistência a doenças, mas nem sempre têm o melhor sabor ou textura. Existe uma oportunidade de selecionar características para a resistência a doenças e pragas enquanto melhora o sabor e a aparência? A professora Ana Caicedo e o aluno de doutorado Jake Barnett pensam que pode haver muito bem.

Uma reunião de mãe e filho?

A evolução dos tomates selvagens captou o interesse do aluno de pós-graduação da UMass Amherst Jacob ‘Jake’ Barnett. Sua pesquisa de verão em 2019 ocorreu em uma nova estufa de túnel alto na Fazenda de Pesquisa e Educação de Cultivos e Animais da Universidade, em South Deerfield. Barnett está particularmente interessado em dois tópicos: a viabilidade do cultivo de tomate sul-americano em Massachusetts e sua resistência a insetos.

Então como você obtém, planta e estuda sementes selvagens que estão se tornando mais difíceis de encontrar na natureza? Barnett contactou um banco de sementes na Universidade da Califórnia Davis, conhecido pela sua colecção de espécies selvagens e de mutantes utilizados para a investigação. A partir da década de 1940, um pesquisador especialmente pensante, Charley Rick, recolheu e armazenou sementes de espécies de tomate silvestre, todas nativas da América do Sul. Estas espécies ancestrais de tomate possuem colectivamente genes que fornecem defesas genéticas naturais contra pragas ou capacidades para tolerar vários tipos de stress. Após milhares de anos de reprodução, os nossos tomates domesticados, criados por cor e tamanho, perderam a sua capacidade natural de resistir às pragas. Barnett, trabalhando com o Professor Caicedo, encheu o túnel alto com 280 linhas saudáveis de tomate que ele cultivou a partir de 40 variedades de sementes.

Caicedo é o pesquisador ideal para aconselhar Barnett devido ao seu interesse de longa data nos atributos destas plantas silvestres. Em 2003, ela recebeu seu PhD da Universidade de Washington em St. Louis, onde sua pesquisa se concentrou na genética populacional de genes de resistência a doenças em tomates silvestres.

O objetivo de Barnett é pesquisar espécies de tomates silvestres e duas variedades comerciais, avaliando sua capacidade de crescimento sob as condições de Massachusetts e sua potencial resistência a pragas e doenças.

Biólogo e geneticista revolucionário

Biólogo ou Geneticista? Como biólogo evolucionário, Caicedo é ambos. Ela explica que a domesticação é um exemplo de um processo evolutivo. A começar pelas plantas selvagens, os seres humanos exercem uma pressão selectiva sobre estas, muitas vezes por traços apelativos, e depois de muitas gerações terminam com as plantas domesticadas. Começando com uma coisa e terminando com outra …t hat é evolução e é a sua paixão. Para que a mudança evolutiva ocorra, tem de haver mudanças genéticas ao longo de todo o processo. Um resultado da domesticação é que as plantas se adaptam, ou seja, se ajustam, ao ambiente cultivado. As plantas domesticadas ainda precisam de continuar a evoluir. A mudança climática é um exemplo dramático de uma das prováveis mudanças ambientais às quais as plantas precisam se adaptar.

Quando os pesquisadores fazem grandes perguntas sobre como as plantas evoluíram, eles conectam traços com a genética, ou seja, o conteúdo de DNA. A informação do DNA é usada para entender como diferentes grupos e populações de plantas estão relacionadas e como elas se diversificam. O DNA também determina que características as diferentes plantas têm. Quando se pergunta de onde são originários os tomates, Caicedo responde: “Todos os tomates selvagens são da América do Sul ocidental. Existem apenas 13 espécies de tomates silvestres que ocorrem em diferentes habitats no Chile, Peru, Equador e nas Ilhas Galápagos. As Galápagos oferecem um belo exemplo de quão diversas espécies de tomate podem ser; estas espécies puramente selvagens estão intimamente relacionadas com o minúsculo Solanum pimpinellifolium vermelho, mas foram separadas delas por milênios, levando a muitos traços diferentes”. Os pesquisadores agora têm a capacidade de editar genes desejáveis: você pode pensar nisso como usando uma tesoura de DNA para cortá-la de uma variedade e inseri-la em outra. É como a evolução na velocidade warp.

Por que a diversidade é tão importante? Caicedo diz: “Espécies selvagens abrigam traços úteis e desejáveis. Algumas são tolerantes ao sal, o que pode ser muito útil à medida que os nossos solos se tornam mais pobres. Algumas são tolerantes à seca, especialmente importantes com as mudanças climáticas globais. Espécies tolerantes ao frio, como alguns tomates silvestres que crescem na Cordilheira dos Andes, começaram a ser usados como porta-enxerto.

“Um tomate fascinante que cresce proliferantemente em South Deerfield apresenta um caule peludo incomum. Esta espécie (Solanum habrochaites) fabrica produtos químicos anti-insectos e é escolhida para o porta-enxerto porque também pode sobreviver em condições duras e frias.

“Portanto, compreender as várias características que existem e tentar descobrir quais são úteis para o cultivo no ambiente do nordeste dos Estados Unidos, é outra razão convincente para pesquisar os tomates selvagens. Estamos lançando as bases para direções que podemos seguir”

Escavando na pesquisa do tomate

Back in South Deerfield in his high tunnel, Barnett trabalha entre plantas de tomate prósperas, quase o dobro da altura deste pesquisador alto. Embora as plantas estejam a florescer dentro de um túnel alto, o passo seguinte será ver se podem crescer no exterior, num ambiente natural. Ele está a trabalhar com uma série de espécies selvagens com requisitos de crescimento diferentes de uma variedade de habitats na América do Sul. Algumas estão adaptadas às condições do deserto, outras prosperam em ambientes extremamente frios. Os tomates insulares crescem com vegetação muito escassa, e um punhado de espécies está adaptado às florestas. Mantê-los todos felizes não é trivial. A sua pesquisa pode, em última análise, revelar-se útil para a agricultura na Nova Inglaterra.

Barnett também está a explorar a produção de alcalóides (uma categoria de drogas, como a cafeína) no tomate. Todas as plantas desta família produzem alcalóides (a “família” inclui a batata e a beringela). De particular relevância é a tomatine, o alcalóide produzido pelo tomate. A tomateira protege os frutos de fungos e a Barnett está a explorar formas em que o conteúdo de tomates difere entre as espécies e se existe ou não uma relação entre o conteúdo de tomates nas folhas das plantas e nos seus frutos.

Finalmente, está a avaliar como as cores dos frutos mudaram durante a evolução do tomate: porque alguns frutos são vermelhos, outros alaranjados ou amarelos e alguns são verdes quando maduros. Isto pode esclarecer como as sementes são espalhadas pelos animais (as aves são mais atraídas pelo vermelho enquanto os roedores são mais amarelos, de forma que as sementes são espalhadas de forma diferente). O teor de açúcar e água são características que podem afectar a dispersão dos animais.

O fio que tece ao longo da investigação de Caicedo e Barnett é a compreensão da diversidade do tomate e a descoberta de outros usos para ele. Por exemplo, os genes de resistência a doenças de várias espécies selvagens foram criados nos tomates cultivados que compramos nos supermercados. Décadas atrás, a colheita mecanizada de tomates domesticados foi possível através da criação de uma característica encontrada em tomates selvagens Galápagos que permite que os frutos sejam arrancados da planta sem um caule anexado.

Caicedo observou, “Eu quero saber como as espécies de tomates se adaptaram aos seus diversos ambientes e se tornaram diferentes. Cada tomate gigante cultivado originalmente provém de adoráveis tomates minúsculos. Eu acho isso fascinante”. A importante pesquisa do tomate vai continuar, já que ele evoluiu para ser uma das frutas mais desejáveis e comumente consumidas. Mas com a pesquisa de DNA e outras tecnologias disponíveis hoje, provavelmente não levará 6.000 anos para que o próximo grande capítulo seja escrito.

– Universidade de Massachusetts Amherst

Foto no topo: Jacob Barnett em estufa com plantas altas de tomateiro.