A tea növekedése

A legenda szerint Bodhidharma buddhista szerzetes 500 körül kilenc évet töltött egy barlang falával szemben, csendben meditálva, mégis ébren és koncentrálva. Végül azonban elbóbiskolt, és amikor felébredt, annyira dühös volt magára, hogy letépte a szemhéját, és undorodva a földre dobta. Az eldobott húsból egy növény nőtt, amelyből Bodhidharma követői olyan italt készíthettek, amely egyszerre serkentette az elméjüket és nyugtatta az idegeiket. Ez volt az első teanövény, és az ital tökéletes volt a meditáló szerzetesek számára.

A növény nemrégiben szekvenált genomja azonban más történetet mesél el, ami azt jelenti, hogy a tudósoknak hihetőbb beszámolót kell készíteniük arról, hogyan vált a tea egy Kínában vadon termő növényből a víz után a világ második legnépszerűbb italának alapjává. A világ lakossága naponta több mint 2 milliárd csésze teát fogyaszt. A teát több mint 60 országban termesztik kereskedelmi céllal, és évente több mint 5 millió tonna levelet takarítanak be, amelyet a növény legfrissebb terméséből szednek vagy vágnak le.

A teanövény útját tükrözi a neve is: Camellia sinensis. A Camellia arra utal, hogy a tea fás szárú növény, szoros rokonságban áll a díszcserjékkel, amelyek virágaiknak köszönhetően számtalan kertben helyet kaptak, a sinensis pedig kínai eredetét jelzi.

A teatermesztés és -fogyasztás elterjedése Kínából a világ többi részére jól dokumentált. A teát egy másik buddhista pap vitte Japánba 1200 körül. A hollandok 1610-ben hozták a teát Európába, az angolok pedig körülbelül 50 évvel később fejlesztették ki az ízlését. A tizenkilencedik század közepéig Kína látta el teával a Nyugatot, de az ópiumháborúkhoz vezető évtizedes feszültségek után Nagy-Britannia Indiában igyekezett teát termeszteni a maga számára. Innen terjedt el a teatermesztés a Brit Birodalomban és azon túl is.

Még nehezebb meghatározni, hogy mikor, hol és miért háziasították először a teát, mivel ez még azelőtt történt, hogy megbízható írásos feljegyzéseket kezdtek volna vezetni. Úgy gondolják, hogy először Kínában használták gyógynövényként, valószínűleg enyhe serkentő tulajdonságai miatt kedvelték, mielőtt finom ízei miatt tisztelt itallá vált. A jelenlegi becslések szerint ez az első használat 3500-4000 évvel ezelőttre tehető. “A tea első egyértelmű szöveges említése azonban egy körülbelül 2000 évvel ezelőtti munkaszerződésből származik” – mondja Lawrence Zhang, a Hongkongi Tudományos és Technológiai Egyetem történésze. “A szolga egyik feladata az volt, hogy elmenjen a piacra, és megvegye ezt a növényt a gazdájának.”

A teafogyasztás legkorábbi régészeti bizonyítékai hasonló időkeretbe esnek. 2016-ban Északkelet-Kínában és Tibetben gyűjtött növényi anyagokban megtalálták a tea jellegzetes molekuláris összetevőit, majd szén-dioxiddal datálták őket körülbelül 2100 évesre1. De hogy még korábbra, a tea legkorábbi hazai történetéig menjünk vissza, a biológusok a mai teanövények DNS-ében keresnek nyomokat.

A vonások kiválasztása

Túlságosan leegyszerűsítő elképzelni, hogy van egy pillanat, amikor egy vadon termő növény átalakul mezőgazdasági termékké. “Általában van egy kezdeti háziasítás, amelyet egy hosszú fejlesztési időszak követ” – mondja Jonathan Wendel, az Ames-i Iowa Állami Egyetem növényevolúciós genomikusa. “És ez a fejlődés még mindig folyik sok növényünk és állatunk esetében.”

Minden, jelenleg ember által termesztett növény esetében a kezdeti háziasítás során az ember érdeklődést mutatott a vadon termő növények iránt – először például gyümölcsöt vagy leveleket gyűjtött -, majd elkezdte termeszteni őket saját használatra. Tudatosan vagy sem, de a termesztők, akik előnyben részesítik az általuk kívánt tulajdonságokat legjobban biztosító növények szaporítását, mesterséges szelekciónak teszik ki az adott fajt.

Az idő múlásával ez általában nagy változásokat eredményez a fajban. Például a teosinte, a kukorica (kukorica) vadon élő őse, egy erősen elágazó vadon élő fű, amely sok apró kukoricacsövet hoz – ami szembetűnően különbözik a termesztett kukorica robusztus, egyetlen szárától, amely csak néhány nagy szemet termel. Ezzel szemben azonban a termesztett brazil dió szinte megkülönböztethetetlen vad őseitől.

A tea eredetét elhomályosítja, hogy a vadon termő C. sinensis növényeket soha nem sikerült egyértelműen azonosítani. A C. sinensis közeli rokonai ma vadon teremnek Kínában és a szomszédos országokban, de egyértelműen más fajhoz tartoznak. Ahol pedig vadon termő C. sinensist találtak, ott a legtöbb tudós úgy véli, hogy ezek a növények elvadult növények, amelyek a termesztett növényekből származnak.

Ez a helyzet nem különösebben szokatlan. “Közhelyszámba megy, hogy a legtöbb háziasított növényünk vad formái nem léteznek – nem lehet megtalálni őket” – mondja Wendel. Ennek számos oka van, magyarázza. Például előfordulhat, hogy a növény ritka volt, és kihalófélben volt. De akármi is volt, ez azt jelenti, hogy a kutatók nem tudják, honnan indult a tea háziasítása. Nem látták azt a növényt, amelyet az ember először hasznosított, így nem tudják, hogy a modern növény mely tulajdonságait vezették be az emberek. Inkább a növény DNS-ében és biológiájában található utalásokból kell megpróbálniuk kikövetkeztetni ezt az információt.

A teafajták nemesítése valószínűleg olyan tulajdonságokat szelektált, mint a nagyobb terméshozam, talán a szezonálisan egyenletes növekedésű és a hideggel és betegségekkel szemben ellenálló növények kiválasztásával. De szinte biztos, hogy szelekció történt azon vegyületek előállítására is, amelyek a teaivást kellemes élménnyé teszik. “A tea minősége elsősorban a másodlagos anyagcseretermékeinek köszönhető” – mondja Colin Orians, a massachusettsi Medfordban található Tufts Egyetem ökológusa. De ezek a vegyi anyagok “nem azért vannak, hogy a tea jó ízű legyen az emberek számára” – mondja. Ehelyett olyan biokémiai útvonalak termékei, amelyek segítik a teanövény túlélését.

Orians szerint nem lehetünk biztosak abban, hogy a tea minden egyes összetevője miért alakult ki, de néhány általános elv támpontot ad. A koffein, amely a tea stimuláló hatását adja, idegméreg a rovarok és más gerinctelenek számára, és antimikrobiális előnyei is lehetnek. A katechinek – a tea keserűségéhez hozzájáruló vegyületek, amelyeknek tulajdonítják a teafogyasztás potenciális egészségügyi előnyeinek közvetítését – flavonoidok, amelyek egy sor antioxidáns molekula, amelyek segítenek a növényeknek az oxidatív stressz kezelésében. Némelyikük védelmet nyújt a növénynek a növényevőkkel szemben, vagy megvédi az ultraibolya sugárzástól. A teanin pedig – a tea potenciális nyugtató hatásával összefüggésbe hozott kémiai anyag – egy olyan aminosav, amely valószínűleg hozzájárul a nitrogén biokémiájához és a növényi anyagok szintéziséhez.

E vegyületek valamilyen kombinációja vonzotta először az embereket a vad teanövényekhez, de azóta valószínűleg mesterséges szelekcióval eltolódott a relatív mennyiségük. “Nincs kétségem afelől, hogy a koffein miatt kezdtük el kedvelni a teát” – mondja Orians – “de szeretjük, ha az élénkítőszereknek jó ízük is van”. A teáról szóló korai, a nyolcadik századból származó szövegek azt mutatják, hogy gyakran készítették extra ízesítőkkel, például hagymával, gyömbérrel, sóval vagy naranccsal, ami arra utal, hogy a tea önmagában nem volt ízletes. Az ízt javították a levelek feldolgozásának újításai – ezek a módszerek lehetővé tették, hogy ugyanabból a növényből zöld, fehér, fekete és oolong teát készítsenek -, de a teát valószínűleg nemesítették is a jobb íz érdekében. Természetesen még ma is sokat kísérleteznek a teafajták – a szelektív nemesítéssel létrehozott fajták – új ízprofilokkal történő termesztésével. De nem világos, hogy mikor kezdték az ízek a szelekciót irányítani.

A, C, G és a tea

Az elmúlt két évtizedben a genetikai elemzések átalakították számos növény, köztük a kukorica, az olajbogyó és a rizs eredetének megértését. Most a tea is csatlakozik hozzájuk.

Amint a növényeket háziasítják, genetikailag egyre jobban különböznek vad őseiktől. Olyan mutációkat halmoznak fel, amelyek a termesztők által szelektált tulajdonságok alapjául szolgálnak, és a kromoszómák e mutációkhoz közeli régióiban található változatok elterjedhetnek mellettük. Az idő múlásával véletlenszerű genetikai különbségek is felhalmozódnak. Ezért a fajok genetikailag változnak, és minden olyan növénytörzs, amelyet a termesztők más törzsektől elkülönítenek, szintén kialakítja saját genetikai profilját. A vadon élő ősök jellemzése nélkül ezeket a változásokat közvetlenül nem lehet megfigyelni, de a jelenlegi törzsek genotípusainak katalogizálása lehetővé teszi a genetikusok számára, hogy következtetni tudjanak e történet egy részére.

A termesztett törzsek közötti genetikai különbségek elemzése mutatja meg a legmegbízhatóbban, hogy a törzsek milyen szoros rokonságban állnak egymással. Minél rokonságban állóbbnak bizonyul két törzs, annál régebben osztoztak egy közös ősön. A genetikusok ezért a mai fajtákat elemezve felrajzolhatják a rokonsági viszonyaikat bemutató családfákat. A termesztett növények ilyen evolúciós történetének levezetését megnehezítik a fajták közötti keresztezések, de az így létrejövő hibridek genotípusai általában egyértelműen két különböző szülői génkészlet keverékei.

A genetikusok arra is következtethetnek, hogy a teatermesztők mely genomrégiókat szelektálták. Amikor egy kedvező genetikai tulajdonság gyorsan elterjed egy populációban – mivel a farmerek úgy döntenek, hogy csak olyan teanövényeket nemesítenek, amelyek rendelkeznek vele -, egy egész kromoszómarégió felkapaszkodik. Ez azt jelenti, hogy a genomiális régió más változatai száműzve vannak, és a genomnak ez a szakasza nem sokban különbözik a törzsek és az egyes növények között – a genetikusok számára ez biztos jele annak, hogy a régió egy vagy több, értékes tulajdonsággal kapcsolatos gént tartalmaz.

A kutatók már 20 éve próbálják a genetika segítségével meghatározni a teafajták közötti kapcsolatokat, és egyre kifinomultabb genetikai eszközöket alkalmaznak. Jelenleg körülbelül 1500 fajta létezik, amelyeket hagyományosan meghatározott módon csoportosítottak. A legnyilvánvalóbb különbség a kínai tea (C. sinensis var. sinensis) és az asszami tea (C. sinensis var. assamica) között van, amely az indiai Assam régióról kapta a nevét, ahol először termesztették. A kínai tea levelei kisebbek, mint az Assam teáé, és jobban tűri a hidegebb éghajlatot. Az Assam tea a Kínában termesztett teának csak kis hányadát teszi ki, de Indiában és más meleg országokban széles körben termesztik. A két fajta közötti kapcsolat azonban sokáig bizonytalan volt, és az sem volt világos, hogy a többi fő altípus, köztük a khmer tea, hogyan kapcsolódik hozzájuk.

A Lian-Ming Gao, a Kínai Tudományos Akadémia Kunmingi Botanikai Intézetének növényevolúciós genetikusa által vezetett munka szerint a teanövényeknek három különböző genetikai vonala van. És provokatív módon Gao csapata azt javasolja, hogy ez a megállapítás arra utal, hogy a teát három különböző alkalommal háziasították. Az első fajta a kínai tea, amely a szerzők szerint valószínűleg Dél-Kínából származik. De az asszami teából két különböző fajtát találnak: egy kínai teát a délnyugati Yunnan tartományból, és egy indiai teát az asszami régióból. Elemzéseik azt is mutatják, hogy a khmer tea nem egy különálló, önálló vonal, hanem az assamica és a sinensis fajták hibridje.

A kezdeti megállapítások 300 kínai és 92 indiai teamintából származó genomikai töredékeken alapultak. Gao csoportjának két további, kloroplasztisz DNS-t és kifinomultabb szekvenálási technikákat alkalmazó tanulmánya később alátámasztotta ezeket a csoportosításokat. Régóta felmerült, hogy a kínai és az asszami tea különböző eredetű lehet, de ellentmondásosabb az az elképzelés, hogy az asszami tea két különböző vonalból áll, amelyeket külön-külön háziasítottak.

Gao csapata ezután genetikai adatai alapján megbecsülte, hogy a három vonal mikor vált el egymástól. A törzsek közötti genetikai különbségeket figyelembe véve, majd megbecsülve azt a sebességet, amellyel a genetikai változások felhalmozódnak az ilyen növényekben, a kutatók kiszámíthatják, hogy a törzsek valószínűleg mikor osztoztak utoljára közös ősön. Az ilyen számítások szerint a sinensis és az assamica fajták 22 000 évvel ezelőtt váltak el egymástól – jóval a tea háziasításának javasolt időpontja előtt, és összhangban van azzal, hogy a két vad populációt egymástól függetlenül háziasították.

A kínai és az indiai assamica vonal szétválásának időpontja sokkal későbbi, 2770 évvel ezelőtt – a tea első háziasítása után. Ezért vita tárgyát képezheti, hogy ezeket a vonalakat egymástól függetlenül háziasították-e. Lehetséges, hogy az assamica fajtát csak egyszer háziasították, és az emberek az egyik régióból a másikba szállították, ami lehetővé tette, hogy a két helyen külön fejlődjön. “Három különböző génállományt mutattak ki” – mondja Wendel – “de ez messze áll a három különböző háziasítástól.”

Xiao-Chun Wan, a kínai Anhui Mezőgazdasági Egyetem teanövénybiológia és -hasznosítás állami kulcslaboratóriumának biokémikusa szintén szkeptikus ezzel a következtetéssel kapcsolatban. Wan csoportja 2016-ban publikált egy tanulmányt2 a tea evolúciós kapcsolatairól, szintén genomikai töredékek felhasználásával, amely egyértelmű elkülönülést mutatott ki a háziasított C. sinensis és a vad teafajok között, és kimutatta, hogy a sinensis fajta az assamica fajtától elkülönülő genetikai klasztert alkot, bár az assamica indiai és kínai formáit nem hasonlította össze.

Az ugyanebben a tanulmányban Wan csoportja megkísérelt olyan genetikai lábnyomokat is azonosítani, amelyekből kiderül, hogy a háziasított tea milyen szelekciós folyamaton ment keresztül. Előzetes bizonyítékot találtak a szelekcióra több, a másodlagos anyagcseretermékek, köztük a koffein előállításában részt vevő enzim esetében. Munkájuk olyan elemzéseket mutat, amelyeknek még erőteljesebbé kell válniuk most, hogy a teljes genom rendelkezésre áll, mondja Wendel.

A C. sinensis var. assamica genomot3 2017-ben publikálták, Wan csoportja pedig 2018-ban tette közzé a C. sinensis var. sinensis genom szekvencia-tervezetét4. Ezek az adatok betekintést nyújtottak a koffein bioszintézisének evolúciójába a teában. Wan szerint a genom, amelynek összeállítása egy évtizedig tartott a csoportjának, “szilárd alapot nyújt a teanövények domesztikációjának vizsgálatához”, lehetővé téve a törzsek közötti különbségek részletesebb felmérését. Kezdetnek a teljes genomok összehasonlítása azt mutatta, hogy az assamica és a sinensis fajták sokkal korábban különültek el, mint azt Gao csapata feltételezte, az első becslés szerint 380.000-1.500.000 évvel ezelőtt4.

A felvetés, hogy a sinensis és az assamica fajtákat egymástól függetlenül háziasították, felhívja a figyelmet a XIX. századi eseményekre, amikor Nagy-Britannia először próbált teát termeszteni Indiában. Az 1840-es években Robert Fortune skót botanikus döntő előrelépést jelentett, amikor Kínából teanövényeket lopott, hogy Indiában ültetvényeket indítson – és ehhez kínai teatermelőket hozott magával. Fortune rablása összhangban van azzal az elképzeléssel, hogy a C. sinensist csak egyszer háziasították – Kínában.

A lopás idején Nagy-Britannia már termesztett némi teát Indiában – de ez az assamica fajta volt. A szintén skót Robert Bruce 1823-ban végigutazott az Assam-völgyön. Ott szerzett tudomást egy vad teáról, amelyet az őslakos szingpho nép szüretelt és fogyasztott – néha zöldségként, máskor erjesztett italként -. Mivel a növénynek nagyobb levelei voltak, mint az általa ismert kínai teának, Bruce nem volt biztos benne, hogy valódi teáról van-e szó. Halála után bátyja, Charles Bruce kezdte meg az Assam tea termesztését Indiában – több mint egy évtizeddel Fortune felfedezései előtt.

A szingpho nép lehetett tehát felelős a tea második, független háziasításáért, bár továbbra is fennáll a lehetősége, hogy vándorló törzsek, például a délkelet-ázsiai shan népek hozták ezt a teát Assamba máshonnan. Az is lehet, hogy az asszami teát Kínában önállóan háziasították. Yunnan, Kína fő tartománya, ahol ezt a teát termesztik, azonban kevesebb mint 1000 kilométerre van Assamtól. A mezőgazdasági csere tehát lehetségesnek tűnik.

Az assamica fajták közötti kapcsolatokat genetikai elemzések fogják megvilágítani. Az ilyen módszereket azonban a legjobb a történelmi és régészeti bizonyítékokkal együtt alkalmazni.

Új fajták

A másik probléma a domesztikáció meghatározásakor az, hogy a teafajták még mindig finomodnak. Eric Scott, a Tufts Egyetem PhD-hallgatója, aki Oriannal együtt dolgozik a növényi védekezési mechanizmusokon, 2017 júniusát és júliusát a kínai Shanfu Tea Company-nál töltötte Shaxianban, ahol azt tanulmányozta, hogyan használják a teatermesztők a különböző fajtákat, hogy egy újonnan népszerű teafajta legjobb változatát készítsék el.

A teazöld levéltetű (Empoasca onukii) egy rovar, amely megeszi a teanövényeket, és a hagyományos válasz a támadásra az volt, hogy az érintett leveleket kidobják. Az 1930-as években azonban a tajvani farmerek rájöttek, hogy a megmaradt levelekből kitűnő teát lehet készíteni. Amikor a levéltetvek megtámadják őket, a teanövények kémiai riasztójelzéssel reagálnak, amely vonzza az ugrópókokat, a levéltetvek természetes ragadozóját. “Ezek a riasztójelek történetesen finomak” – mondja Scott. “Igazán kellemes mézes, gyümölcsös aromájuk van, amely a feldolgozott teába kerül, és valóban növeli a minőséget”. Ez a keleti szépségű tea mostanában divatos, ezért a gazdák azt kutatják, hogy mely fajták alakulnak át a legkedvezőbben e rovar elleni védekező mechanizmusuk révén.

Scott hangsúlyozza, hogy ez csak egy példa arra, hogy a gazdák új fajtákat kutatnak a jobb tea előállítása érdekében, a teaninban gazdag, katechinben szegény albínó mutánsok és a lila levelű fajták mellett. Zhang egyetért ezzel, mondván, hogy Indiában a teatermesztés a “nagy ültetvényekre, az iparosított feldolgozásra és a központosított minőségellenőrzésre” összpontosít, míg Kelet-Ázsiában a teát többnyire kis gazdaságokban és nagyobb diverzifikációval termesztik. “A tea állandóan mozgásban van” – mondja.”

Mivel az emberek szelektív ereje soha nem áll meg, a genetika mindig változni fog, mondja Orians. “A háziasításnak sosincs vége.”