ДНК из древнего початка рассказала об эволюции кукурузы
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
Датские исследователи расшифровали геном крошечного кукурузного початка из центральной части Мексики, возраст которого составляет 5310 лет. Они сравнили гены древней кукурузы с современной и с теосинте — диким растением, от которого произошла кукуруза. О деталях исследования сообщает Current Biology.
Читайте эту и другие новости антропологии на сайте Антропогенез.ру
От колосков к початкам
Одомашнивание кукурузы началось около 9 тысяч лет назад. Внешне современная кукуруза так сильно отличается от своего дикого предка — теосинте, что до недавнего времени некоторые ученые отказывались верить в такую версию происхождения хорошо знакомого нам культурного растения. Стебель теосинте напоминает кукурузный, но заканчивается он не початком, а маленькими колосками с зёрнами. Каждое зёрнышко защищено плотной оболочкой.
Эволюция кукурузы в результате интенсивной селекции (древнее население Мексики вполне могло отбирать более «перспективные» зёрна для посадки) оказала существенное влияние на развитие американской цивилизации. По мнению учёных, высококалорийная и питательная зерновая культура помогла обширным сообществам заселять территорию Северной и Южной Америки.
Исторический початок
Початок, который исследовали генетики Копенгагенского университета, нашла группа американских учёных ещё в 1960-х годах. Археологи сделали несколько таких находок в одной из пещер долины Теуакан в мексиканском штате Пуэбла. Тогда возраст находки специалисты оценили в 4600–4700 лет.
Древние початки в длину не превышали 2 сантиметров — менее одной десятой длины современной кукурузы. При этом находки явно относились к уже полностью окультуренному растению: найденная кукуруза не могла рассеивать зёрна самостоятельно, а сами зёрна уже не имели твёрдой оболочки, как их дикий предок. До настоящего времени образец Теуакан 162 — такое имя присвоили одной из древних находок — хранили сотрудники археологического музея Роберта С. Пибоди.
Недавно датские генетики ещё раз уточнили возраст початка радиоуглеродным методом. Оказалось, что ему 5310 лет. Исследователям повезло: в початке в достаточно большом количестве сохранилась «родная» ДНК. «В археологических образцах часто высок уровень ДНК бактерий из-за разложения и грязи. Тем не менее, в ходе генетического анализа древнего початка, мы с удивлением обнаружили, что 70 процентов ДНК, выделенной из Теуакан 162, растительного происхождения. Большинство других древних образцов содержит менее 10 процентов ДНК растений», — пояснил учёный из Копенгагенского университета Нэйтан Уэльс. Полученный древний геном сравнили с ДНК современных сортов кукурузы, а также с теосинте.
Не так быстро, как казалось
Исследователи выяснили, что в процессе одомашнивания людьми «кукурузный предок» обретал всё больше современных черт. Датские учёные обратили внимание на тот участок генома растений, который отвечает за листья, скрывающие початок. Оказалось, что уже пять тысяч лет назад у людей на территории современной Мексики была почти современная кукуруза, зёрна которой располагались вокруг твердой центральной части и были закрыты листьями.
Исследование датских генетиков предполагает немаловажный вывод. Ранее предполагалось, что современная кукуруза произошла от дикого предка очень быстро, в результате нескольких резких изменений. Генетики из Копенгагена считают, что это был гораздо более постепенный процесс.
Учёные надеются, что результат их исследований поможет раскрыть механизмы адаптации и эволюции кукурузы. Это, в свою очередь, даст возможность селекционерам выводить новые виды растения, способные противостоять заболеваниям и меняющимся условиям окружающей среды.
Юлия Троицкая