Le prime origini del mais in Messico

Gli antenati del mais originariamente crescevano selvatici in Messico ed erano radicalmente diversi dalla pianta che ora è una delle colture più importanti del mondo. Mentre le prove sono chiare che il mais è stato addomesticato in Messico, il tempo e il luogo dei primi eventi di addomesticamento e dispersione sono ancora in discussione. Ora, oltre ai resti macrobotanici e archeologici più tradizionali, gli scienziati stanno utilizzando nuove tecniche genetiche e microbotaniche per distinguere il mais addomesticato dai suoi parenti selvatici e per identificare antichi siti di agricoltura del mais. Queste nuove analisi suggeriscono che il mais potrebbe essere stato addomesticato in Messico già 10.000 anni fa.

Dott. John Jones ei suoi colleghi, Mary Pohl, e Kevin Pope, hanno valutato più linee di prove, tra cui resti paleobotanici come polline, fitoliti, e grani di amido, così come le analisi genetiche, per ricostruire la storia antica dell’agricoltura mais. Dr. Jones, del Dipartimento di Antropologia, Washington State University, Pullman, presenterà questo lavoro in un simposio sulla biologia del mais al meeting annuale della Società Americana di biologi vegetali a Mérida, Messico (giugno 28, 8: 30 AM).

Mentre resti macrobotanici come chicchi di mais, pannocchie e foglie sono stati trovati in grotte di montagna secche, tali resti non sono conservati in zone di pianura più umide, quindi le conclusioni basate su tali resti sono frammentarie. Parti molto più piccole della pianta di mais, come i depositi di silice cellulare, chiamati fitoliti, e grani di polline e amido, sono conservati in condizioni sia umide che secche. Queste linee di prova, insieme a dati genetici e archeologici, vengono utilizzati per ricostruire la storia dell’agricoltura alle sue origini in tutto il mondo.

Il mais è impollinato dal vento e getta grandi quantità di polline, che si deposita nei sedimenti del suolo e dell’acqua. La dura parete esterna (esina) del polline lo protegge dal deterioramento per migliaia di anni. Mentre è possibile distinguere i grani di polline del mais e dei suoi parenti stretti da altre erbe, è più difficile, tranne che nelle dimensioni più grandi, differenziare il polline del mais (Zea mays) dal suo presunto antenato selvaggio teosinte (Zea sp). Pertanto, mentre il polline può fornire prove della presenza di mais addomesticato, insieme a quello di altre piante che indicano attività agricola, il polline di mais da solo non è una prova definitiva di piante addomesticate.

I fitoliti sono un altro tipo di microfossile vegetale che viene conservato per migliaia di anni e può essere usato per distinguere il mais domestico dal mais selvatico. Questi corpi microscopici sono depositi di silice o ossalato di calcio che si accumulano negli spazi intercellulari di steli, foglie e radici delle piante e hanno forme caratteristiche a seconda del genere e della specie. Sono conservati anche quando la pianta viene bruciata o disintegrata. Gli scienziati hanno scoperto che è possibile distinguere i microliti di teosinte da quelli del mais e di altre erbe, consentendo loro di identificare le date approssimative e i luoghi delle prime attività agricole. I fitoliti sono conservati anche su manufatti in ceramica e pietra utilizzati per la lavorazione del cibo.

Jones e i suoi collaboratori hanno analizzato i sedimenti di San Andrés, nello stato di Tabasco, sulla costa messicana del Golfo. L’analisi dei sedimenti dell’area ha rivelato fitoliti di varietà domestiche di mais e quelli di erbe infestanti agricole. Questi dati, insieme a prove di combustione, suggerivano che gli agricoltori erano attivi in quella parte della penisola dello Yucatan circa 7.000 anni fa.

I grani di amido sono l’aggiunta più recente alla cassetta degli attrezzi archeobotanica. Il mais e i suoi parenti di erba producono grandi quantità di chicchi di amido con caratteristiche morfologiche uniche e, come i fitoliti, sono conservati nei sedimenti e su manufatti culturali. Il mais produce più amido del suo parente selvatico teosinte, e i grani sono molto più grandi. La paleobotanica Dolores Piperno e i suoi colleghi hanno stabilito una serie di criteri per distinguere i grani di amido di diverse erbe e hanno scoperto che quelli di mais e teosinte potrebbero essere separati in modo affidabile sulla base delle dimensioni e di altri caratteri morfologici.

Il mais ha anche una ricca storia genetica, che ha portato a migliaia di varietà o lande adattate alle diverse condizioni ambientali. Scienziati e genetisti del mais hanno utilizzato queste informazioni per tracciare l’evoluzione e la dispersione delle varietà di mais e per ricostruire la storia dell’addomesticamento del mais. Ad esempio, il locus teosinte glume architecture 1 (tga1), è importante nel determinare la formazione e la morfologia dei fitoliti e, insieme ad altri “geni di addomesticamento” può essere usato per scrivere la storia dell’addomesticamento e dell’uso del mais da parte dell’uomo.

Tutti questi metodi vengono utilizzati da paleobotanici, scienziati vegetali e archeologi come Jones e i suoi colleghi, per ricostruire la ricca storia dell’addomesticamento e dell’evoluzione del mais. Molte delle varietà antiche erano adattamenti a diverse condizioni ambientali come diversi suoli, temperatura, altitudine e siccità. La conservazione di queste varietà e la conoscenza delle loro storie genetiche e adattative sono di fondamentale importanza in quanto gli agricoltori di tutto il mondo affrontano i cambiamenti nel suolo, nella temperatura e nella disponibilità di acqua e lottano per mantenere un approvvigionamento alimentare per le popolazioni in crescita.

Contatti:
Dr. John Jones
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Società Americana di biologi Vegetali