دانشمندان معمای دیرینه منشاء ذرت را حل کردند

جمعه ۲۴ آذر ۱۴۰۲ - ۱۸:۲۰
مطالعه 4 دقیقه
جد دوم ذرت
ژن‌های متعلق به خویشاندی وحشی و گمشده از گیاه ذرت، ممکن است جرقه ابداع کشاورزی را در قاره آمریکا زده باشد.
تبلیغات

ذرت یکی از مهم‌ترین محصولات زراعی جهان به‌شمار می‌رود؛ اما منشاء آن از مدت‌ها پیش دانشمندان را سردرگم کرده است. بیش از یک قرن طول کشید تا دانشمندان این ایده را بپذیرند که ذرت تقریبا ۹ هزار سال پیش، در مناطق پست مکزیک از گیاه وحشی پارویگلومیس که زیرگونه‌ای از تئوسینت محسوب می‌شود، اهلی شد؛ اما اکنون گروهی از ژنتیک‌دانان این تاریخچه را کمی پیچیده‌تر کرده‌اند و می‌گویند که ذرت یک جد وحشی دوم نیز دارد.

بین ۱۵ تا ۲۵ درصد از ژن‌ها در تمام گونه‌های موجود ذرت از پارویگلومیس نمی‌آیند؛ بلکه از زیرگونه‌ی کوهستانی تئوسینت به‌نام مکزیکانا منشاء می‌گیرند که حدود ۴ هزار سال پس از اهلی‌شدن توسط مردم، با ذرت پیوند زده شد. لوگان کیستلر، انسان‌شناس که اهلی‌کردن گیاهان را در موزه‌ی ملی تاریخ طبیعی موسسه‌ی اسمیتسونیان مطالعه می‌کند، می‌گوید: «ذرت گیاهی است که به‌خوبی مطالعه شده؛ بنابراین تعجب‌آور است بدانیم خویشاوندی دارد که آن را نادیده گرفته‌ایم. هنوز چیزهای اساسی زیادی برای یادگیری درمورد ذرت وجود دارد؛ اما همچنان مشخص نیست که چرا دورگه‌ی جدید تا این حد گسترده شده است.»

جفری راس ایبارا، زیست‌شناسی تکاملی از دانشگاه کالیفرنیا، دیویس برای درک چگونگی سازگاری گیاه بومی دشت با ارتفاعات سرد مرکزی مکزیک، شروع به مطالعه‌ی رابطه‌ی زیرگونه‌ی تئوسینت مکزیکیا با ذرت کرد. به‌گفته‌ی راس، آن‌ها مدام شواهدی از تئوسینت دوم را در مکان‌های مورد جستجوی خود پیدا می‌کردند. این تیم نزدیک به ۱۰۰۰ ژنوم ذرت را از انواع سنتی، گونه‌های مدرن و بقایای گیاه باستانی حفاری‌شده از جنوب‌شرقی ایالات متحده تا شرق برزیل مورد بررسی قرار داد.

ذرت در دو موج از مکزیک خارج شده است

به‌گفته‌ی ایبارا، تبار مکزیکی به‌شکل غیرمنتظره‌ای همه‌جا وجود دارد. بازسازی درخت خانوادگی ذرت نشان می‌دهد که برای اولین‌بار بین ۶ تا ۴ هزار سال پیش با تئوسینت کوهستانی ترکیب شده است. درواقع تنها نمونه‌ی ذرتی که تیم تحقیقاتی بدون تبار مکزیکی پیدا کرد، بلالی ۵۵۰۰ ساله از سواحل جنوبی پرو بود که کیلومترها دورتر از جایی قرار داشت که دورگه‌سازی در آنجا انجام می‌شد.

داده‌های ژنتیکی و شواهد باستان‌شناسی نشان می‌دهند که ذرت در دو موج از مکزیک خارج شده است. ذرت حدود ۹ هزار سال پیش، پس از اهلی‌شدن از پارویگلومیس در حوزه‌ی رودخانه‌ی بالساس در ایالت گوئرو فعلی، به‌سرعت در امتداد سواحل اقیانوس آرام به جنوب گسترش یافت و ۷۸۰۰ سال پیش به پاناما و ۶۷۰۰ سال پیش به پرو رسید. بلال باستانی از پرو حاصل این موج اول بوده است. سپس از حدود ۶ هزار سال پیش، ذرت به‌سمت ارتفاعات مکزیک و محل ترکیب با تئوسینت محلی مکزیکانا حرکت کرد.

اندکی پس از حرکت ذرت به‌سمت ارتفاعات مکزیک، ناگهان این ذرت دورگه‌ی جدید از کشور مکزیک خارج و با انواع دیگری که در نتیجه‌ی موج اول در آمریکای مرکزی و جنوبی حاصل شده بودند، ترکیب یا جایگزین آن‌ها شد. این گونه‌ی جدید علاوه‌بر حرکت به‌سمت شمال، درحدود ۴ هزار سال پیش به جنوب‌غربی ایالات متحده نیز رسید.

اینکه چرا گونه‌های دورگه‌ی جدید تا این حد گسترده شده‌اند همچنان یک راز است. مود تنایلون، متخصص ژنتیک جمعیت که در آژانس تحقیقات ملی فرانسه و دانشگاه پاریس-ساکلی روی ذرت مطالعه می‌کند، می‌گوید: «منطقی بود که ورود ژن‌ها از مکزیکانا برای سازگاری با ارتفاعات مهم باشد؛ اما حضور آن در همه‌جا چیزی بود که کسی آن را حدس نمی‌زد.»

به‌عقیده‌ی تنایلون، ذرت جدید باید یک مزیت باورنکردنی نسبت به انواع موج اول داشته باشد؛ اما این چیزی نیست که تیم راس ایبارا پیدا کرد. تحلیل‌های ژنتیکی و بلال‌های باستانی نشان می‌دهند که ذرت موج اول قبلا دارای گوش‌های بزرگ، هسته‌های نرم و سایر صفات مطلوب بوده که آن را از تئوسینت متمایز می‌کرده است.

محققان چند مزیت احتمالی ازجمله اندازه‌ی کمی بزرگتر، دانه‌های بیشتر در هر ردیف و تحمل ساعت‌های بیشتر نور خورشید را برای ذرت موج دوم شناسایی کردند. این مزایا به ذرت جدید در مسیر حرکت به شمال و جنوب با روزهای طولانی تابستان کمک کرده‌اند؛ اما به‌گفته‌ی راس محققان هیچ پاسخ مسلمی ندارند.

زمان ممکن است سرنخی برای معما داشته باشد. به‌گفته‌ی اندرو سامرویل، باستان‌شناس از دانشگاه ایالتی آیووا، دورگه‌سازی مکزیکانا در آستانه‌ی گذار بزرگ به کشاورزی بی‌تحرک‌تر اتفاق می‌افتد. مردمی که ذرت را اهلی و سپس با مکزیکانا ترکیب کردند، خوراک‌جوهایی بودند که غذاهای متنوع وحشی می‌خوردند و در عین حال تکه‌های کوچک ذرت و سایر گیاهان را نیز پرورش می‌دادند؛ اما بین ۴۷۰۰ تا ۴۰۰۰ سال پیش و زمانی‌که ذرت موج دوم درحال گسترش بود، این گیاه به غذای اصلی برخی از جوامع آمریکای میانه تبدیل شد. پس از آن بسیاری از جوامع دیگر نیز از این روش پیروی کردند و طولی نکشید که کشت ذرت به روش غالب زندگی در بسیاری از مناطق قاره‌ی آمریکا تبدیل شد.

ذرت موج دوم ممکن است ویژگی‌های داشته باشد که ابداع کشاورزی را ممکن کرده است

به‌گفته‌ی راس ایبارا، ذرت موج دوم ممکن است ویژگی‌های داشته باشد که ابداع کشاورزی را ممکن کرده است. وی می‌افزاید: «بهترین حدس من این است که پیش از دورگه‌سازی مکزیکانا، ذرتی اهلی داشتیم که ضعیف بود یا چندان قابل‌اتکا نبود.» براساس گفته‌های ایبارا این موضوع ممکن است به‌دلیل خویش‌آمیزی یا مخزن ژنی محدود بوده باشد.

هجوم تنوع ژنتیکی از تئوسینت آمریکایی ممکن است ذرت را به محصولی واقعا مطمئن تبدیل کرده باشد یا شاید کشاورزان اولیه‌ای که ذرت را از طریق مهاجرت یا تجارت پخش می‌کردند، به‌ دلایل فرهنگی صرفا گونه‌های جدید را ترجیح می‌دادند. راس ایبارا اکنون با باستان‌شناسان و متخصصان ژنتیک انسانی کار می‌کند تا رابطه‌ی ذرت و مردم را درطول زمان ردیابی کند.

تبلیغات
داغ‌ترین مطالب روز
تبلیغات

نظرات

تبلیغات