Maissin varhainen alkuperä Meksikossa

maissin esi-isät kasvoivat alun perin luonnonvaraisina Meksikossa ja poikkesivat radikaalisti kasvista, joka on nykyään yksi maailman tärkeimmistä viljelykasveista. Vaikka on selvää, että maissi kesytettiin ensimmäisen kerran Meksikossa, varhaisimpien kesyyntymis-ja leviämistapahtumien ajankohdasta ja paikasta kiistellään edelleen. Nyt tutkijat käyttävät perinteisempien makrobotaanisten ja arkeologisten jäänteiden lisäksi uusia geneettisiä ja mikrobitaanisia tekniikoita erottaakseen kesytetyn maissin villeistä sukulaisistaan sekä tunnistaakseen maissin muinaisia viljelypaikkoja. Uudet analyysit viittaavat siihen, että maissi on saattanut kesyyntyä Meksikossa jo 10 000 vuotta sitten.

Dr. John Jones ja hänen kollegansa Mary Pohl ja Kevin Pope ovat arvioineet useita todistusaineistoja, mukaan lukien paleobotaaniset jäänteet, kuten siitepölyn, fytoliittien ja tärkkelysjyvien, sekä geneettiset analyysit, joilla voidaan rekonstruoida maissin maatalouden varhaishistoria. Tri Jones Washingtonin osavaltionyliopiston antropologian laitokselta Pullmanilta esittelee tätä työtä maissin biologiaa käsittelevässä symposiumissa American Society of Plant Biologists-järjestön vuosikokouksessa Méridassa Meksikossa (28. kesäkuuta kello 8.30).

kuivista vuoristoluolista on löydetty makrobotaanisia jäänteitä, kuten maissin jyviä, tähkiä ja lehtiä, mutta kosteammilta alankoalueilta tällaisia jäänteitä ei ole säilynyt, joten niihin perustuvat päätelmät ovat hajanaisia. Paljon pienemmät maissikasvin osat, kuten solujen piidioksidikerrostumat eli fytolitit, sekä siitepöly-ja tärkkelysjyvät, säilyvät sekä kosteissa että kuivissa olosuhteissa. Näiden todisteiden sekä geneettisten ja arkeologisten tietojen avulla rekonstruoidaan maatalouden historiaa sen alkulähteille ympäri maailmaa.

maissi on tuulipölytteistä ja se levittää suuria määriä siitepölyä, jota kertyy maaperään ja vesisedimentteihin. Siitepölyn kova Ulkoseinä (eksiini) suojaa sitä pilaantumiselta tuhansia vuosia. Maissin ja sen lähisukulaisten siitepölyhiukkaset on mahdollista erottaa muista heinäkasveista, mutta suurimpia kokoja lukuun ottamatta maissin (Zea mays) siitepölyä on vaikeampi erottaa sen oletetusta luonnonvaraisesta kantamuodosta (Zea sp). Näin ollen vaikka siitepöly voi olla todiste kesyn maissin esiintymisestä muiden kasvien siitepölyn ohella, mikä viittaa maataloustoimintaan, maissin siitepöly ei yksinään ole lopullinen todiste kesyistä kasveista.

Fytolitit ovat toinen tuhansia vuosia säilötty kasvien mikrofossiili, jota voidaan käyttää kesytetyn ja villimaissin erottamiseen. Nämä mikroskooppiset kappaleet ovat piidioksidi-tai kalsiumoksalaattikerrostumia, jotka kerääntyvät kasvien varsien, lehtien ja juurten soluväleihin ja joilla on tunnusomaisia muotoja suvusta ja lajista riippuen. Ne säilyvät silloinkin, kun kasvi poltetaan tai hajotetaan. Tutkijat ovat havainneet, että on mahdollista erottaa teosintien mikroliitot maissin ja muiden heinäkasvien mikroliiteistä, jolloin ne voivat tunnistaa varhaisen maataloustoiminnan likimääräiset päivämäärät ja paikat. Fytoliitteja on säilynyt myös keramiikassa ja kiviesineissä, joita käytetään ruoan jalostamiseen.

Jones ja hänen työtoverinsa analysoivat sedimenttejä San Andrésista Tabascon osavaltiosta Meksikonlahden rannikolta. Alueen sedimenttien analyysi paljasti domestikoitujen maissilajikkeiden fytoliitteja sekä maatalouden rikkaruohojen fytoliitteja. Nämä tiedot sekä todisteet polttamisesta viittasivat siihen, että maanviljelijät olivat aktiivisia tuossa osassa Jukatanin niemimaata noin 7000 vuotta sitten.

tärkkelysjyvät ovat arkeobotaanisen työkalupakin tuorein lisäys. Maissi ja sen heinäsukulaiset tuottavat suuria määriä tärkkelysjyviä, joilla on ainutlaatuiset morfologiset ominaisuudet ja jotka fytoliittien tavoin säilyvät sedimenteissä ja kulttuuriesineissä. Maissi tuottaa enemmän tärkkelystä kuin sen villi sukulainen teosinte, ja jyvät ovat paljon suurempia. Paleobotanisti Dolores Piperno kollegoineen on määrittänyt useita kriteerejä eri heinäkasvien tärkkelysjyvien erottamiseksi toisistaan ja todennut, että maissin ja teosinteen jyviä voidaan luotettavasti erottaa koon ja muiden morfologisten merkkien perusteella.

maissilla on myös rikas geenihistoria, jonka seurauksena on syntynyt tuhansia eri ympäristöolosuhteisiin sopeutuneita lajikkeita tai maatiaislajikkeita. Maissintutkijat ja geenitutkijat ovat käyttäneet tätä tietoa seuratakseen maissilajikkeiden kehitystä ja leviämistä sekä rekonstruoidakseen maissin domestikaation historiaa. Esimerkiksi locus teosinte glume architecture 1 (tga1) on tärkeä fytoliittien muodostumisen ja morfologian määrittämisessä, ja sitä voidaan muiden ”domestikaatiogeenien” ohella käyttää maissin domestikaation ja ihmisten käytön historian kirjoittamiseen.

kaikkia näitä menetelmiä käyttävät Paleobotanistit, kasvitutkijat ja arkeologit, kuten Jones ja hänen kollegansa, rekonstruoidakseen maissin domestikaation ja evoluution rikasta historiaa. Monet vanhoista lajikkeista sopeutuivat erilaisiin ympäristöolosuhteisiin, kuten erilaiseen maaperään, lämpötilaan, korkeuteen ja kuivuuteen. Näiden lajikkeiden säilyttäminen ja niiden geneettisen ja mukautuvan historian tuntemus on ensiarvoisen tärkeää, kun maanviljelijät ympäri maailmaa selviävät maaperän, lämpötilan ja veden saatavuuden muutoksista ja kamppailevat pitääkseen yllä kasvavan väestön ravinnonsaantia.

yhteystiedot:
Dr. John Jones
[email protected]
509-335-3348
Hyatt Regency Merida: +52-999-942-1234

Brian Hyps
[email protected]
240-354-5160
American Society of Plant Biologists