een team van wetenschappers heeft het genetische materiaal van een 5.000 jaar oude maïskolf uit Mexico in kaart gebracht en hebben ontdekt hoe vroege landbouwers de ontwikkeling van wat vandaag de dag een van de belangrijkste gewassen ter wereld is, hebben gevormd.
“Maïs is het belangrijkste gewas dat we vandaag hebben. Het groeit over de hele wereld en het is echt interessant om erachter te komen hoe het zo belangrijk is geworden”, zegt hoofdauteur Nathan Wales, postdoc van het Centre for GeoGenetics in het Natural History Museum of Denmark en de Universiteit van Kopenhagen.,
“Het is een spannende studie en het oudste bekende maïsgenoom van hoge kwaliteit”, zegt postdoc Kelly Swarts van het Max Plack Institute, Duitsland. Swarts bestudeert de geschiedenis van maïs maar was niet betrokken bij het nieuwe onderzoek.”het genoom onthult dat alle hedendaagse maïs afstamt uit dit gebied van Mexico, en het ondersteunt de hypothese dat maïs eerst gedomesticeerd werd in de laaglanden, en vervolgens gecultiveerd werd in de hooglanden voordat het nieuwe gewas werd verspreid naar de rest van Amerika,” zegt ze.,
inzicht in de ontwikkeling van vroege stammen van maïs kan ons helpen het gewas zoals we het vandaag de dag kennen te begrijpen, zegt Wales., “Vergelijkbaar met hoe de studie van Neanderthaler genen in de afgelopen jaren heeft ons belangrijke kennis over mensen, en gemarkeerd genen die belangrijk kunnen zijn om de menselijke gezondheid van vandaag te begrijpen.”
De studie is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Current Biology.
oorsprong van ’s werelds belangrijkste gewas was ooit een totaal mysterie
vandaag is maïs een van’ s werelds belangrijkste gewassen en is goed voor ongeveer een vijfde van ‘ s werelds calorie-inname., Het maakte de verspreiding van de beschaving in Amerika mogelijk en is een goed voorbeeld van de manier waarop mensen plantensoorten door de tijd heen drastisch hebben gewijzigd.
maar tot nu toe was de oorsprong van maïs een mysterie, omdat de moderne soorten geen gelijkenis vertonen met wilde planten die vandaag de dag leven. Andere gewassen zoals appels of tarwe hebben wilde variëteiten die nauw verwant zijn aan hun oorspronkelijke vorm, maar geen maïs.
botanici hebben lang geloofd dat de voorouder van maïs al lang is uitgestorven.
Lees Meer: Oude gewassen zijn de toekomst voor ons bord
maïs lijkt op wild gras
Dit veranderde allemaal toen geneticus George Beadle ontdekte dat een soort wild gras genaamd teosinte chromosomen had die identiek waren aan maïs.,Peadle suggereerde dat de twee planten levensvatbare nakomelingen konden produceren, wat betekende dat ze in feite van dezelfde soort waren, en maïs was slechts een gedomesticeerde versie.
Er was slechts één probleem: Teosinte leek helemaal niet op maïs.
maar Peadle toonde aan dat ze genetisch vrij gelijkaardig waren, en slechts verschilden in termen van vier of vijf specifieke genen. Het was dus aannemelijk dat vroege boeren Teosinte hadden gebruikt om maïs te fokken enkele millennia geleden.
een nieuwe complexe kaart van fossiele maïs
het oudste fossiel van wat in wezen maïs op de kolf is, wordt Tehuacan162 genoemd. Het is ongeveer 5.000 jaar oud en komt uit de hooglanden van Centraal Mexico.,
Het is veel kleiner dan een hedendaagse maïskolf, met een lengte van slechts 16,3 millimeter en een breedte van 3,1 millimeter.genetisch gezien zit het halverwege tussen de eerste gedomesticeerde maïs, die ongeveer 9.000 jaar geleden voorkwam, en het type maïs dat we vandaag eten.
“Het is echt interessant, omdat het bevestigt waar maïs vandaan kwam en laat zien dat alle maïs vandaag de dag afstamt van deze populatie,” zegt Wales.,Wales en zijn collega ‘ s hebben een zeer compleet genoom geproduceerd dat wetenschappers in staat stelt alle interessante delen van het genetische materiaal nauwkeurig te bestuderen en de ontwikkeling van genen die tot deze dramatische transformatie Leiden, te vergelijken.
Lees meer: de eerste boeren in Denemarken waren immigranten
Cornhusks waren de eerste genetische modificatie
de wetenschappers ontdekten nieuwe inzichten in een gen genaamd tga1, dat verantwoordelijk is voor teosintes’ keiharde zaaddarm.
De studie toont aan dat het tga1 gen al in zijn moderne vorm was in de 5.000 jaar oude maïskolf., Dit geeft aan dat de zaaddarmen een van de eerste eigenschappen waren die werden gewijzigd door de genetische modificaties die de vroege boeren maakten.
Dit sluit goed aan bij de resultaten van andere studies, die het tga1 gen als belangrijk voor het domesticatieproces identificeerden, zegt Swarts.
maar hun resultaten toonden aan dat een ander gen, zagl1, nog steeds in zijn oorspronkelijke wilde versie was.
dit gen beïnvloedt of de zaden in de maïsoren zitten of afvallen wanneer ze volwassen zijn. Het is een eigenschap waar planten en mensen tegenstrijdige belangen hebben., De plant wil zijn zaden verspreiden, maar voor boeren is het veel gemakkelijker als de zaden aan de plant blijven hangen.
dit gen was een van de eerste die werd gewijzigd door domesticatie in andere gewassen, zoals gerst.eerder dit jaar bracht een ander team van wetenschappers het genoom in kaart van een 6.000 jaar oude gerst plant in Israël. In deze plant was zagl1 geselecteerd en de gerst leek erg op wat we vandaag zouden verwachten.
” onze ontdekking toont aan dat het domesticatieproces zeer verschillend kan zijn in verschillende soorten., Hoewel gerst zeer snel werd geselecteerd, zien we dat de processen die in maïs werden gebruikt veel langer duurden en een complexere route volgden,” zegt Wales.
Maya ‘ s waren niet volledig afhankelijk van maïs
Het suggereert dat het gebruik van maïs in Midden-Amerika heel anders was dan het gebruik van tarwe in het Midden-Oosten.de wetenschappers suggereren dat het langzame domesticatieproces aantoont dat de vroege jager-verzamelaars niet afhankelijk waren van maïs op dezelfde manier als de jager-verzamelaars in het Midden-Oosten afhankelijk waren van tarwe.,”Central Americans collected wild plants on the side of hunting wild animals and maybe they based their life on mais for part of the year or as an emergency supply,” says Wales.
Lees meer: de eerste Scandinavische boeren waren veel geavanceerder dan we dachten
begon maïs als popcorn?
Er zijn nog veel mysteries rond de domesticatie van maïs en hoe het zich over de wereld verspreidde.
en er is een bijzonder raadselachtig stuk van het verhaal: waarom begonnen mensen in de eerste plaats de teosinteplant met harde schil te eten?,
” als ik naar foto ’s van teosinte kijk, denk ik:’ waarom zou iemand dat willen eten?’Die vraag Houdt me ’s nachts wakker’, zegt Wales.
het antwoord kan heel eenvoudig zijn: ze maakten popcorn.
Beadle testte zelfs deze theorie, en ja, verbrande Teosinte kernels smaken inderdaad naar popcorn.dus wie weet, misschien begon maïs als een leuke pop-teosinte, die onze voorouders genoten terwijl ze zich rond het kampvuur kropen, naar verhalen luisterden en naar de sterren keken.
————ees de Deense versie van dit verhaal op Videnskab.,dk
vertaald door: Catherine Jex
Scientific links
- “Genome Sequence of a 5.310-Year-Old mais Cob Provides Insights into the Early Stages of Mais Domestication”, Current Biology (2016)
- Nathan Wales
- Kelly Swarts