土豆和番茄都是我们日常生活中经常食用的粮食作物，很多人可能不会想到它们之间有着很深的亲缘关系。
道理很简单，番茄的果实鲜艳，长在枝干上，而土豆的块茎颜色土黄，生长在泥土里。
两个表面上八竿子打不到一块的粮食作物，怎么会有亲缘关系了？
有人甚至开玩笑说，我宁愿相信苹果和梨子是亲戚，也不会相信土豆和番茄有着这样亲密的关系。
实际上，读书时对植物学有兴趣的人多半知道，从科学分类上来讲，土豆和番茄都是茄科茄属植物，这就显示了它们拥有共同的祖先。
但是7月底由我国科研工作者主导发表的一项科研成果表明，土豆是直接从番茄的祖先进化而来的新品种！
通俗地说，土豆竟然是番茄的亲生儿子！
这真令人大跌眼镜，即使是对植物学颇有研究的人，恐怕也一时间难以接受这个结论。
但是，中国农业科学院研究员黄三文团队联合中外科学家在《细胞》杂志发表的这篇论文，用大量的科研数据表明，大约在1400万年前的南美洲，同是茄科的类马铃薯和番茄就各自分化成不同的物种。
到了900万年前左右，类马铃薯和番茄又开始自然杂交，逐渐形成了带有薯块的原始马铃薯，也就是我们通常所说的土豆。
这种新生物种由于适应了当时安第斯山脉快速隆起的剧烈环境变化，因而得以在南美洲大陆生长繁衍，最终经过人类的精心栽培后，成为我们现在看到的各种土豆品种。
在得出这个令人惊讶的科学结论前，农科院的科研团队并没有想到自己的研究会得到这样一个结果。
作为论文第一作者的张智洋从2022年开始把主要研究对象放在了番茄身上，并参与了番茄图泛基因组研究工作。
至于为何会想到转头做土豆的研究，他说是因为一次偶然的事情。
那一年，他的团队在《自然》发表了论文。
该论文的内容主要讲述了团队在解析野生马铃薯泛基因组的同时，发现了马铃薯结薯的关键基因IT1。
这个研究成果让张智洋发现了一个奇妙的事情：马铃薯的IT1基因居然和类马铃薯有很多相像之处。
基因组信息揭示马铃薯的"身世之谜"
后来，张智洋在某次科研交流会上作汇报时，他的研究成果引起了黄三文的注意。
会后，黄三文和张智洋进行了相关讨论，他认为这可能是马铃薯起源于自然杂交品种的证据。
黄三文的思路启发了张智洋，于是两人开始合作研究这一现象的根源。
想要找到足够的证据来证明他们的判断，就必须检测和分析更多的马铃薯品种基因。
这是项艰巨的科研任务，现有的马铃薯品种包含了人工栽培的马铃薯和107个野生品种。
但是科研团队坚持了下来，在两年多时间里对人工栽培马铃薯及野生品种的101份基因组和349份重测序数据进行了大量的科研分析。
由于被子植物的特殊性，细胞器质体的基因组都来自母本，这就让科研团队能够窥探大自然的奥妙。
经对比研究后，他们发现马铃薯的杂交母本是番茄，而父本是类马铃薯。
具体来说，在生殖隔离层面，马铃薯野生种与番茄组、类马铃薯组亲本存在显著的杂交障碍。
在基因组层面，马铃薯野生种通过等位基因重组筛选，产生了新器官薯块。
在生态拓展层面，杂交物种呈现爆发式辐射分化，使马铃薯能快速适应环境变异。
上述的科研数据，无疑是确证了马铃薯属于一种自然进化的杂交品种。
古杂交事件驱动马铃薯谱系的薯块形成与辐射演化
科研团队还进一步追溯了马铃薯薯块形成关键基因的起源，发现了两个薯块功能相关基因DRN和CLF，它们分别来自番茄组和类马铃薯组。
这两个基因缺少任何一个，都会影响薯块的正常发育。
现今的马铃薯品种仍有约24%的遗传组分随机固定了不同亲本的等位基因，呈现出亲本镶嵌的"马赛克"模式。
当马铃薯受到不同环境条件胁迫时，这种"马赛克式"的遗传组合会像"智能筛子"一样，从中筛选出最佳的基因组合，让马铃薯能够适应从温带草原到寒冷高山等多种生态环境。
马铃薯基因组上亲本镶嵌的"马赛克"式遗传组合
这说明进化出薯块的马铃薯，为自己创造出了良好的生存优势。
原因也很简单，薯块不仅可以储存水分和淀粉，还能帮助马铃薯度过干旱和寒冷季节，同时还赋予它无需种子或授粉即可繁殖的能力。
所以，马铃薯凭借着自身优势在美洲大陆茁壮生长，并被美洲原著居民发现，最终培养成当地人口的主要食粮来源之一。
有时候，我们不得不感叹大自然的神奇。
很多外形类似的物种没有太多的亲缘关系，而一些看上去外表大相径庭的物种却有着共同的祖先。
其实，早在上个世纪下半叶，不仅是我国，就连国外也有农民在农业生产实践中做过类似的农活。
他们以土豆作砧木，枝接番茄，这样就可以在收获时既得到了番茄果实又能得到土豆块茎。
只是那个时候，并没有多少科研人员对此感兴趣，并进行过深入研究。
另外，大家或许不知道的是，茄子、辣椒和枸杞同样是茄科植物，它们和土豆也有"亲戚关系"。
这真是有趣的知识，土豆+茄子+辣椒=一家亲，土豆+番茄=亲子套餐。
怪不得吃薯条时很多人喜欢蘸番茄酱，原来一家人就要整整齐齐的在一起啊！
