Vroege oorsprong van maïs in Mexico
de voorouders van maïs groeiden oorspronkelijk in het wild in Mexico en waren radicaal anders dan de plant die nu een van de belangrijkste gewassen ter wereld is. Hoewel het bewijs duidelijk is dat maïs voor het eerst werd gedomesticeerd in Mexico, zijn de tijd en de locatie van de vroegste gedomesticeerde en verspreide gebeurtenissen nog steeds in discussie. Nu, naast meer traditionele macrobotanische en archeologische overblijfselen, gebruiken wetenschappers nieuwe genetische en microbotanische technieken om gedomesticeerde maïs te onderscheiden van zijn wilde verwanten, evenals om oude sites van maïslandbouw te identificeren. Deze nieuwe analyses suggereren dat maïs al 10.000 jaar geleden gedomesticeerd is in Mexico.
Dr. John Jones en zijn collega ‘ s, Mary Pohl en Kevin Pope, hebben meerdere bewijzen onderzocht, waaronder paleobotanische resten zoals pollen, fytolieten en zetmeelkorrels, evenals genetische analyses, om de vroege geschiedenis van de maïslandbouw te reconstrueren. Dr. Jones, van het departement Antropologie, Washington State University, Pullman, zal dit werk presenteren op een symposium over Maïsbiologie op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Society of Plant Biologists in Mérida, Mexico (28 juni, 8:30 AM).
hoewel macrobotanische resten zoals maïskorrels, kolven en bladeren zijn gevonden in droge berggrotten, worden dergelijke resten niet bewaard in vochtige laaglandgebieden, zodat de conclusies op basis van dergelijke resten fragmentarisch zijn. Veel kleinere delen van de maïsplant, zoals cellulaire kiezelafzettingen, fytolieten genoemd, en pollen en zetmeelkorrels, worden bewaard onder zowel vochtige als droge omstandigheden. Deze lijnen van bewijs, samen met genetische en archeologische gegevens, worden gebruikt om de geschiedenis van de landbouw te reconstrueren naar zijn oorsprong over de hele wereld.
maïs wordt door de wind bestoven en werpt grote hoeveelheden stuifmeel af, dat in bodem en watersedimenten wordt afgezet. De stevige buitenwand (exine) van pollen beschermt het tegen verslechtering voor duizenden jaren. Hoewel het mogelijk is om de stuifmeelkorrels van maïs en zijn naaste verwanten te onderscheiden van andere grassen, is het moeilijker, behalve bij de grootste maten, om het stuifmeel van maïs (Zea mays) te onderscheiden van zijn veronderstelde wilde voorouder teosinte (Zea sp). Dus, terwijl pollen bewijs kunnen leveren van de aanwezigheid van gedomesticeerde maïs, samen met die van andere planten die wijzen op landbouwactiviteit, maïs pollen alleen is niet definitief bewijs van gedomesticeerde planten.
Fytolieten zijn een ander type plantaardig microfossiel dat gedurende duizenden jaren bewaard is gebleven en gebruikt kan worden om gedomesticeerde maïs te onderscheiden van wilde maïs. Deze microscopische lichamen zijn silica of calciumoxalaat afzettingen die zich ophopen in de intercellulaire ruimten van plantenstengels, bladeren en wortels en hebben karakteristieke vormen afhankelijk van geslacht en soorten. Ze worden bewaard, zelfs wanneer de plant wordt verbrand of gedesintegreerd. Wetenschappers hebben ontdekt dat het mogelijk is om de microlieten van Teosinte te onderscheiden van die van maïs en andere grassen, waardoor ze de benaderende data en locaties van vroege landbouwactiviteiten kunnen identificeren. Fytolieten worden ook bewaard op keramische en steen artefacten die worden gebruikt om voedsel te verwerken. Jones en zijn collega ‘ s analyseerden de sedimenten van San Andrés, in de staat Tabasco aan de Mexicaanse Golfkust. Analyse van oppervlaktesedimenten onthulde fytolieten van gedomesticeerde variëteiten van maïs en die van landbouwwier. Deze gegevens, samen met bewijs van verbranding, suggereerden dat boeren actief waren in dat deel van het schiereiland Yucatan ongeveer 7.000 jaar geleden.
zetmeelkorrels zijn de meest recente toevoeging aan de archeobotanische gereedschapskist. Maïs en zijn grassverwanten produceren grote hoeveelheden zetmeelkorrels met unieke morfologische kenmerken en worden, net als fytolieten, bewaard in sedimenten en op culturele artefacten. Maïs produceert meer zetmeel dan zijn wilde relatieve teosinte, en de korrels zijn veel groter. De paleobotanist Dolores Piperno en haar collega ‘ s hebben een aantal criteria vastgesteld om de zetmeelkorrels van verschillende grassen te onderscheiden en vonden dat die van maïs en teosinte betrouwbaar konden worden gescheiden op basis van grootte en andere morfologische kenmerken.
maïs heeft ook een rijke genetische geschiedenis, die heeft geresulteerd in duizenden rassen of landrassen aangepast aan verschillende omgevingsomstandigheden. Maiswetenschappers en genetici hebben deze informatie gebruikt om de evolutie en verspreiding van maisvariëteiten te volgen en om de geschiedenis van mais domesticatie te reconstrueren. Bijvoorbeeld, de locus Teosinte glume architecture 1 (tga1), is belangrijk in het bepalen van fytolith vorming en morfologie en, samen met andere “domesticatie genen” kan worden gebruikt om de geschiedenis van maïs domesticatie en het gebruik door de mens te schrijven. al deze methoden worden gebruikt door paleobotanisten, plantenwetenschappers en archeologen zoals Jones en zijn collega ‘ s om de rijke geschiedenis van de domesticatie en evolutie van maïs te reconstrueren. Veel van de oude variëteiten waren aanpassingen aan verschillende omgevingsomstandigheden, zoals verschillende bodems, temperatuur, hoogte en droogte. Behoud van deze variëteiten en kennis van hun genetische en adaptieve geschiedenis zijn van het grootste belang als boeren over de hele wereld omgaan met veranderingen in de bodem, temperatuur en beschikbaarheid van water en worstelen om een voedselvoorziening voor groeiende populaties te behouden.
contacten:
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