Una investigación publicada en ‘Science’ muestra la clave del éxito de uno de los productos más cultivados del mundo
DICYT El maíz es uno de los productos más cultivados en el mundo. Se utiliza tanto para alimentos humanos como animales y tiene un gran significado cultural, especialmente para los pueblos indígenas de las Américas. Sin embargo, a pesar de su importancia, los orígenes del grano han sido objeto de acalorados debates durante más de un siglo. Ahora, una nueva investigación, publicada en Science, muestra que todo el maíz moderno desciende de un híbrido creado hace poco más de 5.000 años en el centro de México, miles de años después de que la planta fuera domesticada por primera vez.
El trabajo tiene implicaciones tanto para mejorar uno de los cultivos más importantes del mundo como para comprender cómo las historias de las personas y sus cultivos se influyen entre sí. “Es un nuevo modelo de los orígenes y la difusión del maíz, y de cómo se convirtió en un alimento básico en todo el continente americano”, afirmó Jeffrey Ross-Ibarra, profesor del Departamento de Evolución y Ecología de la Universidad de California en Davis y autor principal del estudio. papel.
Durante las últimas décadas, el consenso ha sido que el maíz (Zea mays) fue domesticado una vez a partir de una sola hierba silvestre, llamada teosinte, en las tierras bajas del suroeste de México hace unos 9.000 a 10.000 años. Conocido como maíz en Estados Unidos, el maíz no sólo es un alimento básico en las dietas de todo el mundo, sino que también puede procesarse para obtener edulcorantes, combustible de etanol y otros usos.
Sin embargo, más recientemente ha quedado claro que el genoma del maíz moderno también contiene una fuerte dosis de ADN de un segundo teosinte que crece en las tierras altas del centro de México. Ross-Ibarra y sus colaboradores en Estados Unidos, China y México analizaron los genomas de más de mil muestras de maíz y parientes silvestres. Descubrieron que alrededor del 20 por ciento del genoma de todo el maíz del mundo proviene de este segundo teosinte de las tierras altas.
Nuevo modelo de propagación del maíz
Estos nuevos hallazgos sugieren que, aunque el maíz fue domesticado hace unos 10.000 años, no fue hasta 4.000 años después, cuando se hibridó con el teosinte de las tierras altas, que el maíz realmente despegó como un cultivo y alimento básico popular. Esto también está respaldado por evidencia arqueológica de la creciente importancia del maíz en la misma época.
El nuevo cultivo se extendió rápidamente por América y más tarde por todo el mundo. Hoy en día, se cosechan alrededor de 1.200 millones de toneladas métricas cada año en todo el mundo. La búsqueda de por qué el teosinte de las tierras altas permitió que el maíz se convirtiera en un alimento básico aún está en marcha, dijo Ross-Ibarra. Los investigadores encontraron genes relacionados con el tamaño de la mazorca (quizás representando un mayor potencial de rendimiento) y el tiempo de floración, lo que probablemente ayudó al maíz, un cultivo tropical, a crecer en latitudes más altas con días más largos.
La hibridación también puede haber traído “vigor híbrido”, donde un organismo híbrido es más vigoroso que cualquiera de sus padres. Los investigadores observaron que los segmentos genómicos del teosinte de las tierras altas contenían menos mutaciones dañinas que otras partes del genoma.
Si bien la hibridación inicial puede haber sido accidental, es probable que los agricultores indígenas reconocieran y aprovecharan la nueva variación introducida a partir del maíz de las tierras altas, dijo Ross-Ibarra. Incluso hoy, dijo, “si hablas con los agricultores mexicanos, algunos te dirán que dejar que el maíz silvestre crezca cerca de los campos fortalece sus cultivos”.
Un equipo dirigido por Ross-Ibarra con el profesor Graham Coop de UC Davis, arqueólogos de UC Santa Barbara y genetistas de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas recibió recientemente una subvención de 1,6 millones de dólares de la Fundación Nacional de Ciencias para estudiar la coevolución de los humanos y el maíz. en las Américas. Utilizarán la genética para observar cómo los humanos y el maíz se extendieron por el continente y cómo las poblaciones tanto de maíz como de humanos crecieron y disminuyeron a medida que interactuaban entre sí. “Incorporaremos datos genéticos humanos, genética del maíz y datos arqueológicos en un esfuerzo por responder muchas de las preguntas planteadas por nuestro nuevo modelo de orígenes del maíz”, dijo Ross-Ibarra.
Los coautores del artículo de Science son: en UC Davis, Erin Calfee, Sowmya Mambakkam, Mitra Menon, Carl Veller y Daniel Runcie; Ning Yang, Yuebin Wang, Minliang Jin, Lu Chen, Songtao Gui, Wenqiang Li, Jingyun Luo, Shenshen Wu, Siying Wu, Yingjie Xiao y Jianbing Yan, Universidad Agrícola de Huazhong, Wuhan; Xiangguo Liu, Academia de Ciencias Agrícolas de Jilin; Miguel Vallebueno-Estrada, Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad, CINVESTAV Irapuato, Guanajuato, México; Brian Dilkes, Universidad Purdue; Xingming Fan, Academia de Ciencias Agrícolas de Yunnan; Thomas Harper, Universidad Estatal de Pensilvania; Samantha Snodgrass, Universidad Estatal de Iowa; Douglas Kennett, UC Santa Bárbara; Yanli Lu, Universidad Agrícola de Sichuan; Xiaohong Yang, Universidad Agrícola de China; y Michelle C. Stitzer, Universidad de Cornell.
