巴西發現的古老玉米挑戰了玉米的起源敘事
巴西科學家在巴西佩魯阿蘇山谷發現了古老的半馴化玉米,這是迄今發現的距離玉米原產地墨西哥最遠的地方,支持了玉米馴化也可能在南美洲完成的理論。 該研究分析了考古樣本,將它們與現代品種聯繫起來,並強調了原住民社區在發展南美玉米種族中的作用。
從佩魯阿庫山谷的洞穴中發掘出的穀物、稻草和棒莖等考古樣本顯示出與原產於墨西哥的祖先植物相似的原始特徵,馴化過程被認為起源於大約9000 年前的墨西哥。
巴西科學家發現,巴西米納斯吉拉斯州佩魯阿蘇山谷出土的部分馴化玉米(Zea mays,俗稱玉米)古代標本,是有記錄以來距離該植物的歷史起源中心墨西哥最遙遠的發現。 他們的研究成果詳細刊登在《科學進展》期刊。 這項研究由聖保羅大學(USP)和巴西農業研究公司(EMBRAPA)的研究小組進行。
根據目前存活植物的遺傳證據,這些發現加強了玉米馴化也可能在南美洲完成的理論,正如2018年發表在《科學》(Science)雜誌上的一篇文章所提出的。
研究中分析的部分馴化玉米樣本包括玉米棒、秸稈和穀物,這些樣本來自米納斯吉拉斯聯邦大學(UFMG)的考古學家於1994年在佩魯阿蘇山谷(Peruaçu Valley)進行的挖掘。
「這些樣本最初被認為是未能充分生長的馴化玉米標本。」刊登在《科學進展》(Science Advances)論文的第一作者弗拉維亞內-馬拉基亞斯-科斯塔(Flaviane Malaquias Costa)說:「這些樣本最初被認為是馴化玉米的標本,它們未能充分生長。然而,鑑於有遺傳學證據表明最終的馴化過程可能發生在南美洲,我們再次分析了這些材料,發現它們與9000年前起源於墨西哥、6000年前到達亞馬孫西南部的玉米祖先植物有幾種共同的特徵。
這項研究得到了巴西國家科學和技術發展委員會(CNPq,巴西政府機構)、烏拉圭共和國大學科學研究委員會(CSIC-UDELAR)的支持。
在佩魯阿蘇山谷洞穴中埋藏的籃子裡發現了半馴化玉米(粟米)的考古標本。 圖片來源:Fábio de Oliveira Freitas
佩魯阿蘇河谷距離墨西哥約7150 公里。 從北美國家到亞馬遜西南部(今天巴西朗多尼亞州和阿克里州的所在地)的距離約為2300 公里。 這些樣本是迄今為止在距離植物原產地中心最遠的地方發現的具有原始特徵的樣本。
儘管考古證據顯示佩魯阿蘇山谷在距今1 萬到9000 年之間曾有人類居住,但玉米似乎是在距今約1500 年前才傳入該地區的。 在那裡發現的半馴化樣本的年代介於1010 年至500 年之間,這段時期主要在歐洲人到達南美洲之前。
“這表明,過去的土著社區在選擇、管理和固定特徵方面發揮了重要作用,這些特徵造就了今天的南美洲玉米種族[地方品種]。” 文章倒數第二作者、巴西利亞EMBRAPA 遺傳資源與生物技術研究所研究員法比奧-德-奧利維拉-弗雷塔斯(Fábio de Oliveira Freitas)說:”他們的後代至今仍在繼續這樣做,為維護我們的遺傳資源做出了貢獻。 “
透過分析佩魯阿庫山谷洞穴中的標本,研究人員能夠確定它們與朗多尼亞和阿克里的恩特拉卡多種族關係密切。 “這是透過選擇其他種群而起源於南美洲的種族之一。我們在巴西和烏拉圭的幾個地方開展研究項目期間發現了它的現存品種,”文章合著者、ESALQ-USP 教授Elizabeth Ann Veasey 說。 她是科斯塔的博士論文指導老師,也是巴西農業科學基金會支持的玉米馴化計畫的主要研究人員。
為了區分馴化和半馴化標本,研究人員分析了一些形態特徵,這些特徵有助於確定它們與野生植物(即茶樹)的距離。
其中一個標記性狀是穀粒的行數,8行以下被認為是原始茶樹蒿的典型特徵,茶樹蒿是一種原產於墨西哥的野生草,大約在9000年前首次被馴化。
生長在南美洲低地地區的現代玉米品種每穗有8 到26 行,而佩魯阿蘇山谷的考古樣本只有4 到6 行。 研究人員分析了296 個樣本,包括玉米棒、秸稈和穀粒。
科斯塔說:”我們從遙遠的過去穿越到現在,從考古遺跡到現存的種族和品種,這些種族和品種仍在由傳統民族進行多樣化,他們是這個故事的主角。”
這些樣本目前正由外國合作夥伴利用尖端技術進行考古分析,如果分析成功,就能對在佩魯阿庫谷發現的玉米進行全基因組定序,並精確地確定其係統發育樹。
佩魯阿庫山谷擁有世界上少數的農作物岩畫洞穴。 除了描繪在洞壁上,還在埋葬的籃子裡發現了玉米,這可能是對埋葬在這裡的死者的祭品。這項發現還具有地緣政治意義。 一旦確定巴西完成了玉米品種的馴化,這些遺傳資源就不能再被視為外來資源,需要努力保護,並在國際條約中就產權問題進行談判。
編譯自/ ScitechDaily