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科学家通过多学科分析改革玉米的长期进化历史

发布日期:2024-03-01 18:36:37来源: ob欧宝娱乐app官方网站点击量:1]

  史密森尼的科学家和合作者正在修改世界上最重要的作物之一的历史。根据遗传和考古证据,研究人员发现,今天的玉米植物的前身仍然具有其野生祖先的许多特征,可能在6500多年前从墨西哥带到了南美洲。墨西哥和亚马逊西南部的农民继续改良作物数千年,直到在每个地区完全驯化。

  研究结果于12月13日发表在科学杂志上来自14个机构的科学家之间的多学科,国际合作。他们的说法加深了研究人员对人类和玉米之间漫长而共同的历史的理解,这对于管理我们与养活我们的植物的脆弱关系至关重要,史密森尼国家自然历史博物馆的古生物组学和考古植物学馆馆长洛根基斯特勒说。该研究的主要作者。这是驯化植物的长期进化历史,使它们适合当今的人类环境,他说。

  了解历史为咱们提供了评估玉米未来的工具,因为我们将继续彻底改变我们的全球环境,并增加我们对全球土地的农业需求。玉米的历史始于它的野生祖先类蜀黍。类蜀黍与今天吃的玉米基本上没有什么相似之处:它的玉米棒很小,而且它的少量核心受到几乎难以穿透的外壳的保护。事实上,奇石乐说,目前还不清楚为什么人们会为此烦恼。然而,跟着时间的推移,随着早期农民选择了理想的特性,野生植物的后代开发出更大的玉米棒和更嫩,更丰富的籽粒,最终成为今天玉米的主要作物。多年来,遗传学家和考古学家推断,类蜀黍转变为玉米始于大约9000年前现在墨西哥南部的热带低地。

  今天在该地区生长的野生类蜀黍在玉米上与玉米相比在墨西哥和中美洲的另外的地方与类蜀黍相似 - 尽管所有这些都与数百种基因的驯化作物分开。在亚马逊西南部和秘鲁沿海地区,古代沉积物中发现的微观花粉和其他有弹性的植物残骸表明大约6500年前完全驯化玉米的历史,研究人员最初推断,完全驯化的植物必须从北方运到那里随着时下人们向南迁移到美洲各地。在进行我们的研究之前,我们大家可以看出,看起来在墨西哥有一个驯化事件,然后人们在驯化后将它传播到南方,奇斯特勒说。但是几年前,当遗传学家对在墨西哥发现的5000年玉米的DNA进行测序时,故事变得更复杂。

  遗传结果为,他们发现的是一种原始玉米 - 它的基因是在类蜀黍和驯化植物中发现的基因的混合物。根据古老的DNA,该植物缺乏类蜀黍坚韧的核壳,但这种原始玉米尚未获得其他特性,最终使玉米成为实用的粮食作物。但是你从6500年前开始在亚马逊西南部连续种植玉米,一直到欧洲殖民化,奇斯特勒说。你怎么能在亚马逊西南部拥有这个繁茂的,完全驯化的玉米复合体,同时,在墨西哥的驯化中心附近,驯化过程仍在进行中?为了试图解开这个谜团,奇石乐的团队通过对100多种在美洲生长的现代玉米进行遗传比较来重建植物的进化历史,包括40个新测序的品种 - 许多来自南部的东部低地。美国在以前的研究中代表性不足。

  其中许多品种是在过去60年中与土著和传统农民合作收集的,并在巴西政府农业企业松柏的种质库中进行策划。费比奥弗雷塔斯,松柏的民族植物学家和农场保护主义者,他说,他的作品保护了传统栽培植物与亚马逊森林南部边界的土着群体,这有助于引导讨论玉米扩散过去可能发挥的作用。11种古代植物的基因组,包括9个新测序的考古样本,也是分析的一部分。该团队绘制了植物之间的遗传关系,并发现了几个不同的谱系,每个谱系都与它们共同的祖先类蜀黍有相似程度的相似性。换句话说,奇石乐解释说,玉米驯化的最后阶段不止一次发生在不止一个地方。该团队绘制了植物之间的遗传关系,并发现了几个不同的谱系,每个谱系都与它们共同的祖先类蜀黍有相似程度的相似性。

  换句话说,奇石乐解释说,玉米驯化的最后阶段不止一次发生在不止一个地方。该团队绘制了植物之间的遗传关系,并发现了几个不同的谱系,每个谱系都与它们共同的祖先类蜀黍有相似程度的相似性。换句话说,奇石乐解释说,玉米驯化的最后阶段不止一次发生在不止一个地方。这项工作从根本上改变了我们对玉米起源的理解,该研究的共同作者,华威大学生命科学学院的罗宾阿拉比说。这表明玉米没有一个简单的原产地故事,它确实没有形成我们所知的作物,直到它离开它的祖国。起初,奇石乐说,遗传证据令人费解。但是,当他和他的合作者开始整合每个人对南美洲历史的了解时,就会出现玉米如何在整个大陆蔓延的图景。

  奇斯特勒表示,正在驯化的原始玉米似乎已经至少两次到达南美洲。到了6500年前,部分驯化的植物已经到达亚马逊西南部的一个地区,该地区已经是一个驯化热点,人们种植水稻,木薯和其他作物。该植物很可能被当作当地农业的一部分,并在人类影响下继续发展,直到数千年后,它成为一种完全驯化的农作物。从哪里开始,驯化的玉米向东移动,这是考古学家在该地区注意到的农业整体扩张和集约化的一部分。奇石乐说,大约4000年前,玉米在南美低地广泛传播。遗传和考古证据也证明玉米种植在大约1000年前第二次向东扩展,从安第斯山脉的山麓向大西洋延伸。今天,在大西洋沿岸使用的南美土著语言中存在着历史的痕迹,这些语言使用亚马逊语来表示玉米。