阿拉比卡咖啡树的起源可追溯至60万年前

4月15日，英国学术期刊《自然遗传学(Nature Genetics)》刊登了一篇研究¹，一个国际科学家团队为世界上最受欢迎的咖啡品种阿拉比卡咖啡（Coffea arabica）生成了迄今为止最高质量的参考基因组。 他们的研究结果表明，这个物种是 60 多万年前在埃塞俄比亚的森林中通过其他两个咖啡物种之间的自然交配发展起来的：尤金尼奧德斯（Coffea eugenioides）和罗布斯塔咖啡（Coffea canephora）。

阿拉比卡咖啡约占全球咖啡产品总量的 60%，以它的果实做成的咖啡饮品帮助了数百万人开始一天的劳作。几千年来，阿拉比卡的数量在地球气候变化期间时多时少，最终在埃塞俄比亚和也门被栽培，并传播到全球。

布法罗大学的维克多·阿尔伯特教授说：“我们利用现存植物的基因组信息追溯历史，尽可能准确地描绘出阿拉比卡的悠久历史，并确定现代栽培品种之间的关系。”

利用最先进的 DNA 测序技术和高级数据科学，阿尔伯特教授和他的同事们在新的参考基因组中，成功地对39种阿拉比卡品种进行了测序，甚至还包括18世纪瑞典博物学家卡尔·林奈（Carl Linnaeus）采集到的样本。

雀巢研究中心的帕特里克·德孔布博士说：“尽管存在其他关于阿拉比卡咖啡的公开参考资料，但我们团队的工作质量非常高。我们采用了最先进的基因组学方法，包括长、短线程高通量 DNA 测序，创建了迄今为止最先进、最完整、最连续的阿拉比卡参考基因组。”

阿拉比卡咖啡（Coffea arabica）是罗布斯塔咖啡（Coffea canephora）和尤金尼奧德斯咖啡（Coffea eugenioides）自然杂交形成的，它从每个亲本那里各获得了两套染色体。

科学家们一直很难准确确定这种基因组异源多倍体化事件发生的时间和地点，估计时间从 1 万年前到 100 万年前不等。为了找到最初事件的证据，研究人员运用计算模型程序对他们的各种阿拉比卡基因组进行分析，以寻找该物种起源的标志。模型显示，在阿拉比卡咖啡的历史上发生了三次种群瓶颈，最古老的一次发生在大约 2.9 万代，即 61 万年前。这表明阿拉比卡咖啡在此之前的某个时间，即 61 万年到 100 万年前形成。

“换句话说，阿拉比卡咖啡的杂交并非是人类干涉下产生的。”阿尔伯特教授说：“很明显，这种多倍体事件发生在现代人类和咖啡的栽培之前。”

长期以来，人们认为咖啡树种是在埃塞俄比亚发展起来的，但研究团队在非洲大裂谷（从非洲东南部一直延伸到亚洲）周围收集的咖啡品种却显示出明显的地理分化。被研究的野生品种全部起源于西部，而栽培品种则全部起源于最靠近分隔非洲和也门的巴尔·曼德布海峡的东部。这与咖啡栽培可能主要始于 15 世纪左右的也门的证据相吻合。据传，印度僧侣巴巴布丹在公元1600年左右从也门偷运出了传说中的“七粒种子”，从而培育出了印度阿拉比卡咖啡品种，并为今天咖啡的全球影响奠定了基础。

“看起来，也门的咖啡多样性可能是当前所有主要品种的起源，”帕特里克·德孔布博士说。“咖啡不是像玉米或小麦那样经过大量杂交育种来创造新品种的作物。人们主要是选择自己喜欢的品种，然后进行种植。因此，我们今天拥有的品种可能已经存在了很长时间。”

由于对人类起源的研究，东非的地理气候历史有据可查，因此研究人员可以将气候事件与野生和栽培阿拉比卡种群随时间的波动进行对比。

建模显示，在距今 2 万年到 10 万年之间，曾有很长一段时间种群数量较少，这与据信该地区在距今 4 万年到 7 万年之间遭受的长期干旱和较冷气候大致吻合。在距今约 6000 至 15000 年前的非洲湿润时期，种群有所增加，当时的生长条件可能更有利于咖啡的生长。在同一时期，大约 3 万年前，野生品种和人类最终栽培的品种相互分离。

南洋理工大学的研究员亚尔科·萨洛亚尔维博士说：“它们偶尔还会互相繁殖，但很可能在非洲湿润期结束以及大约 8000 到 9000 年前海平面上升导致海峡变宽的时候就停止了。”