ศึกษาเรื่องประวัติศาสตร์

แม้ว่าข้าวโพดหรือข้าวโพดมีความสำคัญต่อชีวิตสมัยใหม่เพียงใด แต่ช่องโหว่ยังคงอยู่ในความเข้าใจเกี่ยวกับการเดินทางผ่านอวกาศและเวลา ตอนนี้ ทีมที่นำโดยนักวิจัยของสมิธโซเนียน ได้ใช้ DNA โบราณเพื่อเติมเต็มช่องว่างเหล่านั้น Logan Kistler ผู้เขียนร่วม ภัณฑารักษ์ของ archaeogenomics กล่าวว่า การศึกษาใหม่ซึ่งเปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ 9,000 ปีของข้าวโพด เป็นตัวอย่างที่สำคัญของวิธีการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับ DNA โบราณที่สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของมนุษย์ที่มิฉะนั้นจะไม่สามารถเข้าถึงได้ และพฤกษศาสตร์โบราณที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของสมิธโซเนียน คิสต์เลอร์กล่าวว่า "การปลูกในบ้าน -- วิวัฒนาการของพืชป่าเป็นเวลาหลายพันปีจนกลายเป็นพืชที่เลี้ยงเราในปัจจุบัน -- เป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดใน ประวัติศาสตร์ ของมนุษย์ และข้าวโพดก็เป็นหนึ่งในพืชที่สำคัญที่สุดในปัจจุบันที่ปลูกบนโลกใบนี้" คิสต์เลอร์กล่าว . "การทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับบริบทวิวัฒนาการและวัฒนธรรมของการบริโภคสามารถให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับอาหารที่เราพึ่งพาได้อย่างเต็มที่และมีบทบาทในการสร้างอารยธรรมตามที่เราทราบ" ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciencesฉบับวันที่ 14 ธันวาคม คิสต์เลอร์และทีมงานนานาชาติที่ทำงานร่วมกันได้รายงานจีโนมที่มีลำดับเบสสมบูรณ์ของซังอายุประมาณ 2,000 ปีสามก้อนจากที่กำบังหิน El Gigante ในฮอนดูรัส การวิเคราะห์จีโนมทั้งสามเผยให้เห็นว่าข้าวโพดพันธุ์อเมริกากลางที่มีอายุนับพันปีเหล่านี้มีบรรพบุรุษมาจากอเมริกาใต้ และเพิ่มบทใหม่ในเรื่องราวที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นใหม่เกี่ยวกับประวัติการผลิตข้าวโพด "เราแสดงให้เห็นว่ามนุษย์กำลังบรรทุกข้าวโพดจากอเมริกาใต้กลับไปยังศูนย์เพาะปลูกในเม็กซิโก" คิสต์เลอร์กล่าว "สิ่งนี้จะทำให้เกิดการผสมของความหลากหลายทางพันธุกรรมที่อาจเพิ่มความยืดหยุ่นหรือเพิ่มผลผลิต นอกจากนี้ยังเน้นย้ำว่ากระบวนการของการเพาะปลูกและการปรับปรุงพืชผลไม่ได้เป็นเพียงการเดินทางเป็นเส้นตรง" มนุษย์เริ่มเพาะพันธุ์ข้าวโพดบรรพบุรุษของข้าวโพดอย่าง teosinte เมื่อประมาณ 9,000 ปีที่แล้วในเม็กซิโก แต่พันธุ์ที่เลี้ยงในบ้านบางส่วนไปไม่ถึงส่วนที่เหลือของอเมริกากลางและอเมริกาใต้เป็นเวลาอีก 1,500 และ 2,000 ปีตามลำดับ เป็นเวลาหลายปีที่ความคิดทั่วไปในหมู่นักวิชาการคิดว่าข้าวโพดถูกเลี้ยงอย่างสมบูรณ์ในเม็กซิโกก่อนแล้วจึงแพร่กระจายไปที่อื่น อย่างไรก็ตาม หลังจากที่ซังข้าวโพดอายุ 5,000 ปีที่พบในเม็กซิโกกลายเป็นเพียงบางส่วนที่นำไปเลี้ยง นักวิชาการก็เริ่มพิจารณาใหม่ว่าความคิดนี้ครอบคลุมเรื่องราวทั้งหมดของการเพาะเลี้ยงข้าวโพดหรือไม่ จากนั้น ในการศึกษาที่สำคัญในปี 2018 ที่นำโดย Kistler นักวิทยาศาสตร์ใช้ DNA โบราณเพื่อแสดงให้เห็นว่าแม้ว่าขั้นตอนแรกของ teosinte สู่การเพาะเลี้ยงเกิดขึ้นในเม็กซิโก กระบวนการดังกล่าวยังไม่เสร็จสมบูรณ์เมื่อผู้คนเริ่มเคลื่อนย้ายลงใต้ไปยังอเมริกากลางและอเมริกาใต้ ในแต่ละภูมิภาคทั้งสามนี้ กระบวนการเพาะปลูกและปรับปรุงพืชผลดำเนินไปควบคู่กันแต่มีความเร็วต่างกัน ในความพยายามก่อนหน้านี้ในการลงลึกในรายละเอียดของเรื่องราวการเพาะเลี้ยงที่เข้มข้นและซับซ้อนมากขึ้น ทีมนักวิทยาศาสตร์ซึ่งรวมถึงคิสต์เลอร์พบว่าเศษข้าวโพดอายุ 4,300 ปีที่เหลือจากแหล่งกำบังหิน El Gigante ในอเมริกากลางนั้นมาจากแหล่งที่เลี้ยงในบ้านอย่างสมบูรณ์และ ความหลากหลายที่ให้ผลผลิตสูง ประหลาดใจที่พบข้าวโพดเลี้ยงได้เต็มที่ที่ El Gigante ซึ่งอยู่ร่วมกันในภูมิภาคที่ไม่ไกลจากที่ซึ่งข้าวโพดเลี้ยงบางส่วนถูกค้นพบในเม็กซิโก Kistler และ Douglas Kennett ผู้ร่วมโครงการ ซึ่งเป็นนักมานุษยวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา ร่วมมือกันเพื่อศึกษาพันธุกรรม ระบุที่มาของข้าวโพด El Gigante Kennett กล่าวว่า "เพิงหิน El Gigante น่าทึ่งเพราะมีซากพืชที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีซึ่งทอดยาวในช่วง 11,000 ปีที่ผ่านมา" "มีการระบุซากข้าวโพดกว่า 10,000 ชิ้น ตั้งแต่ซังทั้งฝักไปจนถึงก้านและใบที่แตกเป็นเสี่ยงๆ หลายซากเหล่านี้มีอายุช้ากว่ากำหนด แต่จากการศึกษาเรดิโอคาร์บอนอย่างละเอียด เราสามารถระบุได้ว่าบางซากมีอายุเก่าแก่ถึง 4,300 ปีก่อน " พวกเขาค้นหาชั้นทางโบราณคดีที่ล้อมรอบเพิงหิน El Gigante เพื่อหาซัง เมล็ดพืช หรือสิ่งอื่นใดที่อาจให้สารพันธุกรรม และทีมงานก็เริ่มทำงานเพื่อจัดลำดับตัวอย่างข้าวโพดอายุ 4,300 ปีบางส่วนของไซต์ ซึ่งเป็นร่องรอยที่เก่าแก่ที่สุดของพืชผล ที่เอล จิกันเต้ กว่าสองปี ทีมงานพยายามจัดลำดับตัวอย่าง 30 ตัวอย่าง แต่มีเพียงสามตัวอย่างเท่านั้นที่มีคุณภาพเหมาะสมในการจัดลำดับจีโนมทั้งหมด ตัวอย่างทั้งสามตัวอย่างทั้งหมดมาจากชั้นล่าสุดของการยึดครองของเพิงหิน ซึ่งเป็นคาร์บอนที่มีอายุระหว่าง 2,300 ถึง 1,900 ปีที่แล้ว ด้วยจีโนมข้าวโพด 3 ลำดับจาก El Gigante นักวิจัยได้วิเคราะห์จีโนมเหล่านี้กับแผง 121 จีโนมของข้าวโพดหลากหลายสายพันธุ์ที่ตีพิมพ์ ซึ่งรวมถึง 12 มาจากซังและเมล็ดข้าวโพดโบราณ การเปรียบเทียบเผยให้เห็นตัวอย่างบางส่วนที่ทับซ้อนกันทางพันธุกรรมระหว่างตัวอย่างสามตัวอย่างจากที่กำบังหินในฮอนดูรัสและพันธุ์ข้าวโพดจากอเมริกาใต้ Kistler กล่าวว่า "ความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมกับทวีปอเมริกาใต้นั้นละเอียดอ่อนแต่สอดคล้องกัน "เราทำการวิเคราะห์ซ้ำหลายครั้งโดยใช้วิธีการและองค์ประกอบตัวอย่างที่แตกต่างกัน แต่ยังคงได้ผลลัพธ์เหมือนเดิม" Kistler, Kennett และผู้เขียนร่วมในสถาบันที่ร่วมมือกัน ซึ่งรวมถึง Texas A&M University, Pennsylvania State University ตลอดจน Francis Crick Institute และ University of Warwick ในสหราชอาณาจักร ตั้งสมมติฐานว่าการนำพันธุ์อเมริกาใต้เหล่านี้กลับคืนสู่อเมริกากลางอาจ ได้เริ่มต้นอย่างรวดเร็วในการพัฒนาสายพันธุ์ลูกผสมที่ให้ผลผลิตมากขึ้นในภูมิภาคนี้ แม้ว่าผลลัพธ์จะครอบคลุมเฉพาะตัวอย่างข้าวโพด El Gigante ที่มีอายุราว 2,000 ปีที่แล้ว แต่ Kistler กล่าวว่ารูปร่างและโครงสร้างของซังข้าวโพดจากชั้นอายุประมาณ 4,000 ปีบ่งชี้ว่าซังมีผลผลิตใกล้เคียงกับที่เขาและผู้เขียนร่วมเคยเป็น สามารถลำดับได้ สำหรับคิสต์เลอร์แล้ว นี่หมายถึงการปรับปรุงพืชผลระดับบล็อกบัสเตอร์ซึ่งน่าจะเกิดขึ้นก่อนมากกว่าในช่วง 2,000 ปีหรือมากกว่านั้นที่แยกชั้นทางโบราณคดีเหล่านี้ที่ El Gigante ทีมงานยังตั้งสมมติฐานเพิ่มเติมว่ามันเป็นการแนะนำของข้าวโพดพันธุ์อเมริกาใต้และยีนของพวกมัน ซึ่งน่าจะมีอายุอย่างน้อย 4,300 ปีที่แล้ว ซึ่งอาจเพิ่มผลผลิตของข้าวโพดในภูมิภาคนี้และความแพร่หลายของข้าวโพดในอาหารของผู้คนที่อาศัยอยู่ ในภูมิภาคที่กว้างขึ้น ดังที่ค้นพบในการศึกษาล่าสุดที่นำโดย Kennett Kennett กล่าวว่า "เราเริ่มเห็นการบรรจบกันของข้อมูลจากการศึกษาหลายชิ้นในอเมริกากลางที่บ่งชี้ว่าข้าวโพดกำลังกลายเป็นพืชหลักที่ให้ผลผลิตมากขึ้นและมีความสำคัญด้านอาหารมากขึ้นระหว่าง 4,700 ถึง 4,000 ปีที่แล้ว" Kennett กล่าว เมื่อนำมารวมกับการศึกษาล่าสุดของ Kennett การค้นพบล่าสุดเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าอาจมีเหตุการณ์สำคัญเกิดขึ้นในการเพาะปลูกข้าวโพดเมื่อประมาณ 4,000 ปีที่แล้วในอเมริกากลาง และการแทรกซึมของความหลากหลายทางพันธุกรรมจากอเมริกาใต้อาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ ระยะเวลาที่เสนอนี้ยังสอดคล้องกับการปรากฏตัวของชุมชนเกษตรกรรมที่ตั้งรกรากกลุ่มแรกในเมโสอเมริกาซึ่งในที่สุดได้ก่อให้เกิดอารยธรรมที่ยิ่งใหญ่ในอเมริกา Olmec, Maya, Teotihuacan และ Aztec แม้ว่า Kistler จะเร่งรีบเพื่อชี้ให้เห็นว่าแนวคิดนี้ยังคงถูกผลักไสให้ การเก็งกำไร "เราแทบรอไม่ไหวที่จะลงลึกในรายละเอียดของสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วง 4,000 ปี" คิสต์เลอร์กล่าว "มีตัวอย่างข้าวโพดทางโบราณคดีจำนวนมากที่ยังไม่ได้รับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม หากเราเริ่มทดสอบตัวอย่างเหล่านี้มากขึ้น เราสามารถเริ่มตอบคำถามที่ค้างคาเหล่านี้ว่าการนำพันธุ์อเมริกาใต้กลับมาใช้ใหม่มีความสำคัญเพียงใด"