Los científicos y colaboradores del Smithsonian están revisando la historia de uno de los cultivos más importantes del mundo. Basándose en evidencia genética y arqueológica, los investigadores descubrieron que un predecesor de las plantas de maíz de hoy en día que todavía tienen muchas características de su ancestro silvestre probablemente fue traído a América del Surde México hace más de 6,500 años. Los agricultores en México y el suroeste de la Amazonía continuaron mejorando la cosecha durante miles de años hasta que fue domesticada por completo en cada región.
Los hallazgos, informados el 13 de diciembre en la revista ciencia , proviene de una colaboración internacional multidisciplinaria entre científicos de 14 instituciones. Su informe profundiza la comprensión de los investigadores de la larga historia compartida entre los humanos y el maíz, que es fundamental para gestionar nuestras frágiles relaciones con las plantas que nos alimentan, dijo LoganKistler, curador de arqueogenómica y arqueobotánica en el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian y autor principal del estudio, dijo: "Es la historia evolutiva a largo plazo de las plantas domesticadas lo que las hace aptas para el medio ambiente humano de hoy".La historia nos brinda herramientas para evaluar el futuro del maíz a medida que continuamos remodelando drásticamente nuestro entorno global y aumentando nuestras demandas agrícolas en la tierra en todo el mundo ".
La historia del maíz comienza con su ancestro salvaje, el teosinte. El teosinte tiene poco parecido con el maíz que se come hoy: sus mazorcas son pequeñas y sus pocos granos están protegidos por una cubierta exterior casi impenetrable. De hecho, dijo Kistler, no está claropor qué la gente se molestó con todo. Sin embargo, con el tiempo, a medida que los primeros agricultores seleccionaron los rasgos deseables, los descendientes de la planta silvestre desarrollaron mazorcas más grandes y granos más tiernos y abundantes, y finalmente se convirtieron en el cultivo básico que el maíz es hoy en día.
Durante años, los genetistas y los arqueólogos han deducido que la transformación del teosinte en maíz comenzó en las tierras bajas tropicales de lo que ahora es el sur de México hace aproximadamente 9,000 años. El teosinte que crece hoy en la región es más genéticamente similar al maíz que el teosinte en otras partes deMéxico y Centroamérica, aunque todos permanecen separados del cultivo domesticado por cientos de genes.
En el suroeste de la Amazonía y en la costa del Perú, el polen microscópico y otros restos de plantas resistentes encontrados en sedimentos antiguos indican una historia de uso de maíz completamente domesticado hace unos 6.500 años, y los investigadores inicialmente razonaron que la planta totalmente domesticada debe haber sido transportada allí desdeel norte a medida que las personas migraban hacia el sur y a través de las Américas.
"Hasta donde pudimos ver antes de realizar nuestro estudio, parecía que había un solo evento de domesticación en México y que la gente luego lo extendió más al sur después de que la domesticación había tenido lugar", dijo Kistler.
Pero hace unos años, cuando los genetistas secuenciaron el ADN del maíz de 5,000 años encontrado en México, la historia se volvió más complicada. Los resultados genéticos mostraron que lo que habían encontrado era un proto-maíz, sus genes eran unmezcla de los que se encuentran en el teosinte y los de la planta domesticada. Según el ADN antiguo, esa planta carecía de las duras envolturas del núcleo del teosinte, pero este proto-maíz aún no había adquirido otros rasgos que finalmente convirtieron al maíz en un cultivo alimenticio práctico.
"Pero tienes un cultivo continuo de maíz en el suroeste del Amazonas desde hace 6.500 años hasta la colonización europea", dijo Kistler. "¿Cómo puedes tener este floreciente complejo de maíz completamente domesticado en el suroeste del Amazonas, ymientras tanto, cerca del centro de domesticación en México, ¿el proceso de domesticación aún continúa? "
En un esfuerzo por tratar de resolver este misterio, el equipo de Kistler reconstruyó la historia evolutiva de la planta al realizar una comparación genética de más de 100 variedades de maíz moderno que crecen en todo el continente americano, incluidas 40 variedades recientemente secuenciadas, muchas de las tierras bajas orientalesde América del Sur, que había estado subrepresentada en estudios previos. Muchas de estas variedades fueron recolectadas en colaboración con agricultores indígenas y tradicionales durante los últimos 60 años y están comisariadas en el banco de genes de Embrapa, la empresa agrícola del gobierno brasileño. Fabio Freitas, etnobotánicoy el conservacionista agrícola de Embrapa, dijo que su trabajo en la conservación de plantas cultivadas tradicionales con grupos indígenas de la frontera sur de la selva amazónica ayudó a guiar la discusión sobre cómo pudo haber tenido lugar la difusión del maíz en el pasado. Los genomas de 11 plantas antiguas, incluidas nueveLas muestras arqueológicas recientemente secuenciadas también formaron parte del análisis.Las relaciones genéticas entre las plantas y descubrieron varios linajes distintos, cada uno con su propio grado de similitud con su ancestro compartido, el teosinte.En otras palabras, explicó Kistler, las etapas finales de la domesticación del maíz ocurrieron más de una vez en más de un lugar.
"Este trabajo cambia fundamentalmente nuestra comprensión de los orígenes del maíz", dijo el coautor del estudio Robin Allaby de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Warwick. "Muestra que el maíz no tenía una historia de origen simple, que no teníarealmente forman el cultivo tal como lo conocemos hasta que dejó su patria ".
Al principio, dijo Kistler, la evidencia genética era desconcertante. Pero a medida que él y sus colaboradores comenzaron a integrar lo que cada uno había aprendido sobre la historia de América del Sur, surgió una imagen de cómo el maíz pudo haberse extendido por todo el continente.
Un prototipo de maíz en medio de la domesticación parece haber llegado a Sudamérica al menos dos veces, dijo Kistler. Hace 6.500 años, la planta parcialmente domesticada había llegado a una región del suroeste del Amazonas que ya era un punto de domesticación,donde la gente cultivaba arroz, yuca y otros cultivos. La planta probablemente fue adoptada como parte de la agricultura local y continuó evolucionando bajo la influencia humana hasta que, miles de años después, se convirtió en un cultivo completamente domesticado. A partir de ahí, el maíz domesticado se trasladó hacia el esteComo parte de una expansión e intensificación general de la agricultura que los arqueólogos han observado en la región. Hace alrededor de 4.000 años, dijo Kistler, el maíz se había extendido ampliamente por las tierras bajas de América del Sur. La evidencia genética y arqueológica también se alinea para sugerir que el cultivo de maíz se expandió hacia el estepor segunda vez, desde las estribaciones de los Andes hacia el Atlántico, hace unos 1.000 años, hoy existen rastros de esa historia en el Macro-Jê idiomas hablados cerca de la costa atlántica, que usan una palabra amazónica para el maíz.
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Materiales proporcionados por Smithsonian . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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