Archeologiczne próbki zbóż, słomy i kolb wydobytych z jaskiń w dolinie Peruaçu wykazują prymitywne cechy podobne do roślin przodków występujących w Meksyku, gdzie uważa się, że proces udomowienia rozpoczął się około 9 000 lat temu.
Brazylijscy naukowcy odkryli, że starożytne okazy częściowo udomowionej kukurydzy (Zea mays, powszechnie znanej jako kukurydza) z doliny Peruaçu w Minas Gerais w Brazylii stanowią najdalsze odnotowane znalezisko z Meksyku, historycznego centrum pochodzenia tej rośliny. Wyniki ich badań szczegółowo opisano w artykule opublikowanym w czasopiśmie[{” attribute=”” tabindex=”0″ role=”link”>Science Advances. The study was conducted by a team of researchers from the University of São Paulo (USP) and EMBRAPA, the Brazilian Agricultural Research Corporation.
The findings reinforce the theory, based on genetic evidence from plants alive now, that domestication of maize may also have been completed in South America, as proposed in an article published in 2018 in the journal Science.
The samples of partially domesticated maize analyzed in the study include cobs, straw, and grains from digs conducted in Peruaçu Valley in 1994 by archeologists affiliated with the Federal University of Minas Gerais (UFMG).
“These samples were initially considered specimens of domesticated maize that had failed to grow sufficiently. However, in light of genetic evidence that the final domestication process may have occurred in South America, we analyzed the material again and found several traits shared with the ancestral plant from which maize originated in Mexico 9,000 years ago and that arrived in southwestern Amazonia 6,000 years ago,” said Flaviane Malaquias Costa, first author of the Science Advances article, which reports a study conducted while she was a PhD candidate and postdoctoral researcher at Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ-USP). The study was supported by FAPESP, the National Council for Scientific and Technological Development (CNPq, a Brazilian government agency), and the Scientific Research Commission at Uruguay’s University of the Republic (CSIC-UDELAR).
Peruaçu Valley is some 7,150 km from Mexico. The distance from the North American country to southwestern Amazonia, where today’s Brazilian states of Rondônia and Acre are located, is about 2,300 km. The samples are the farthest from the plant’s center of origin ever found with primitive characteristics.
Although archeological evidence points to the presence of human populations in Peruaçu Valley between 10,000 and 9,000 years ago, maize appears to have arrived in the region only some 1,500 years ago. The semi-domesticated samples found there were dated to between 1,010 and 500 years ago, a period largely prior to the arrival of Europeans in South America.
“This shows the importance of past Indigenous communities in selecting, managing, and fixing traits that gave rise to today’s South American maize races [local varieties]. Ich potomkowie nadal to robią, przyczyniając się do utrzymania naszych zasobów genetycznych” – powiedział Fábio de Oliveira Freitas, przedostatni autor artykułu i badacz w EMBRAPA Genetic Resources and Biotechnology w Brasilii.
Analizując okazy z jaskiń w dolinie Peruaçu, badacze byli w stanie ustalić, że były one blisko spokrewnione z rasą Entrelaçado obecną w Rondônia i Acre. „To jedna z ras, która powstała w Ameryce Południowej w wyniku selekcji innych populacji. Podczas naszego projektu badawczego znaleźliśmy jego istniejące odmiany w kilku lokalizacjach w Brazylii i Urugwaju” – powiedziała Elizabeth Ann Veasey, współautorka artykułu i profesor w ESALQ-USP. Była promotorem pracy doktorskiej Costy i głównym badaczem w projekcie dotyczącym udomowienia kukurydzy wspieranym przez FAPESP.
Rzędy przodków
Aby rozróżnić okazy udomowione i częściowo udomowione, naukowcy przeanalizowali szereg cech morfologicznych, które pomogły określić ich odległość od dzikiej rośliny znanej jako teosinte.
Jedną z tych cech charakterystycznych jest liczba rzędów ziaren, przy czym mniej niż osiem uważa się za typową dla prymitywnej teosinte, dzikiej trawy pochodzącej z Meksyku i udomowionej po raz pierwszy około 9 000 lat temu.
Współczesne odmiany kukurydzy uprawiane na nizinnych obszarach Ameryki Południowej mają od ośmiu do 26 rzędów na kłos, podczas gdy próbki archeologiczne z doliny Peruaçu mają od czterech do sześciu rzędów. Naukowcy przeanalizowali 296 próbek, w tym kolby, słomę i zboża.
„Podróżowaliśmy od odległej przeszłości do teraźniejszości, od pozostałości archeologicznych po istniejące rasy i odmiany, które wciąż są różnicowane przez tradycyjne ludy, które są bohaterami tej historii” – powiedział Costa.
Próbki są obecnie poddawane analizie archeogenetycznej przez partnerów zagranicznych przy użyciu najnowocześniejszych technik, które, jeśli się powiedzie, umożliwią sekwencjonowanie całego genomu kukurydzy znalezionej w dolinie Peruaçu i precyzyjne określenie jej drzewa filogenetycznego.
W dolinie Peruaçu znajdują się jedne z niewielu jaskiń na świecie, w których znajdują się malowidła naskalne przedstawiające uprawy. Oprócz tego, że kukurydza została przedstawiona na ścianach jaskini, w zakopanych koszach znaleziono kukurydzę, prawdopodobnie jako ofiarę dla pochowanych tam zmarłych.
Odkrycie ma także implikacje geopolityczne. Po stwierdzeniu, że w Brazylii zakończono udomowienie ras kukurydzy, tych zasobów genetycznych nie można już uważać za egzotyczne, wymagające działań ochronnych i negocjacji praw własności w traktatach międzynarodowych.
Odniesienie: „Odkrycia archeologiczne pokazują zakres prymitywnych cech kukurydzy w Ameryce Południowej” autorstwa Flaviane Malaquias Costa, Rafael Vidal, Natalia Carolina de Almeida Silva, Elizabeth Ann Veasey, Fabio de Oliveira Freitas i Maria Imaculada Zucchi, 4 września 2024 r., Postęp nauki.
DOI: 10.1126/sciadv.adn1466
