食卓に欠かせないジャガイモ。そのルーツを辿ると、なんとトマトとの意外な出会いがあったことをご存知でしょうか？約900万年前、南米大陸で起きた壮大な自然のドラマが、私たちが知るジャガイモを誕生させました。最新のゲノム解析技術が、この世界で最も重要な作物の一つであるジャガイモの、長く謎に包まれていた誕生の秘密を解き明かしたのです。驚きに満ちた進化の物語をご紹介します。
国際的な研究チームが、約900万年前にトマトの祖先にあたる植物と、南米原産のジャガイモに似た種との間で起こった自然交雑が、現代のジャガイモを生み出したことを突き止めました。2025年7月31日にCell Press社の学術誌Cellで発表された研究で、研究者たちは、この古代の進化的イベントが「塊茎（かいけい）」、つまりジャガイモやヤムイモ、タロイモなどに見られる、栄養を蓄える肥大化した地下構造の形成を引き起こしたと示唆しています。このオープンアクセスの論文は、「Ancient Hybridization Underlies Tuberization and Radiation of the Potato Lineage（古代の交雑がジャガイモ系統の塊茎形成と多様化の基盤である）」と題されています。「私たちの発見は、種間の交雑イベントが、いかにして新しい形質の進化を促し、さらなる種の出現を可能にするかを示しています」と、責任著者である中国農業科学院のサンウェン・フアン博士（Sanwen Huang, PhD）は語ります。「私たちはついに、ジャガイモがどこから来たのかという謎を解明したのです。」
世界で最も重要な作物の一つとして、ジャガイモの起源は長い間、科学者たちを悩ませてきました。見た目において、現代のジャガイモの地上部分は、チリに自生するEtuberosumと呼ばれる3種のジャガイモに似た植物とほぼ同一です。しかし、これらの植物は塊茎を持ちません。一方、系統発生解析に基づくと、ジャガイモはトマトにより近縁であることが示されていました。
この矛盾を解決するため、研究チームは栽培されているジャガイモ450種と、野生のジャガイモ56種のゲノムを分析しました。
「野生のジャガイモはサンプリングが非常に困難なため、このデータセットはこれまでに分析された中で最も包括的な野生ジャガイモのゲノムデータコレクションとなります」と、論文の筆頭著者である中国農業科学院深セン農業ゲノム研究所のジヤン・ジャン氏（Zhiyang Zhang）は述べています。
分析の結果、すべてのジャガイモ種が、Etuberosumとトマトの両方の遺伝物質を安定し、バランスの取れた形で含んでいることが判明し、ジャガイモがこの二つの種の古代の交雑に由来することを示唆しました。
Etuberosumとトマトは異なる種ですが、約1400万年前に共通の祖先を持っていました。約500万年もの間、別々の進化の道を歩んだ後でも、彼らは交雑することが可能であり、約900万年前に塊茎を持つ最初のジャガイモを誕生させたのです。
チームはまた、ジャガイモの鍵となる塊茎形成遺伝子の起源も突き止めました。これらの遺伝子は、両親の遺伝物質の組み合わせでできています。彼らは、植物に塊茎を作り始める時期を指示するマスタースイッチのように働くSP6A遺伝子が、トマト側の家系から来たことを発見しました。もう一つの重要な遺伝子であるIT1は、塊茎を形成する地下茎の成長を制御するのに役立ちますが、こちらはEtuberosum側から来ていました。どちらか一方のピースが欠けていては、交雑した子孫は塊茎を作ることができなかったでしょう。
この進化上の革新は、アンデス山脈が急速に隆起し、新しい生態学的環境が生まれていた時期と一致します。地下に栄養を蓄える塊茎を持つことで、初期のジャガイモは変化する環境に素早く適応し、山岳地帯の厳しい気候を生き延びることができました。
塊茎はまた、ジャガイモが種子や受粉なしで繁殖することを可能にします。塊茎にある芽から単純に発芽することで、新しい個体を増やすことができるのです。この特性により、彼らは急速に分布を広げ、中央アメリカから南アメリカにかけての穏やかな草原から、標高が高く寒い高山草原まで、多様な生態的地位を埋めることができました。
「塊茎を進化させたことは、ジャガイモに過酷な環境下で絶大な利点をもたらし、新種の爆発的な増加を促し、今日私たちが目にし、依存しているジャガイモの豊かな多様性に貢献したのです」とフアン博士は述べました。
