¿Conoces la historia del cultivo del maíz?

En 1492, Colón descubrió que los indios de América utilizaban el maíz como alimento, por lo que lo trajo de vuelta a Europa y luego lo extendió por otras partes del mundo. China introdujo el maíz durante la dinastía Ming.

El maíz es un cultivo domesticado. A diferencia del trigo y el arroz, que obviamente tienen parientes silvestres, es difícil encontrar variedades silvestres con partículas de fruta densamente dispuestas en la mazorca de maíz.

Existen muchas teorías sobre el origen del maíz. La teoría más comúnmente aceptada es que su ancestro es el teosinte mexicano, también conocido como teosinte. La forma de su planta y de su fruto son bastante diferentes a las del maíz moderno.

Hace unos 10.000 años, los antiguos agricultores que vivían en México comenzaron a cultivar maíz. Seleccionaban semillas que eran más grandes, sabían mejor o eran más fáciles de moler para sembrar. Con el tiempo, las mazorcas se hicieron más grandes y granuladas, convirtiéndose en lo que parece el maíz moderno. La pálea (cáscara dura del fruto) y las gruesas brácteas que rodean las mazorcas de maíz hoy son el resultado de una crianza a largo plazo.

Mediante análisis genéticos, los frutos del teosinte y del maíz tienen el mismo número de cromosomas y secuencias genéticas similares. De hecho, el teosintle y el maíz moderno pueden hibridarse y reproducirse naturalmente en nuevas variedades.

Pero esto plantea un enorme problema en la evolución. Dado que generalmente se cree que la evolución es siempre lenta y gradual, ¿por qué apareció repentinamente el maíz en la etapa evolutiva del teosinte? Esto dejó perplejos a los científicos.

La gente finalmente revirtió la comprensión original de la evolución y, en cambio, tendió a creer que en los primeros días de la domesticación del maíz, pequeños cambios en un solo gen producían resultados dramáticos.

Los científicos quieren conocer el proceso histórico de hibridación entre ambos para comprender los detalles de los cambios a nivel del ADN. Ahora, combinando estudios genéticos y registros arqueológicos, se ha reconstruido la historia de la evolución del maíz.

El gen tga1 del teosinte hace que los granos queden envueltos en una cáscara de lema larga y dura, mientras que el gen tga1 del maíz hace que los granos queden sin cáscara y suaves. Después de que los científicos transfirieron el gen tga1 del maíz al teosinte, descubrieron que su capa exterior se hizo más pequeña y cambió a un estado semienvuelto. Sólo había una diferencia de nucleótidos entre los dos genes tga1.

Otro gen importante es el tb1, que está relacionado con los macollos del maíz. Este gen está suprimido en el teosinte, lo que da lugar a muchos macollos, mientras que se expresa más en el maíz, lo que da lugar a pocos macollos o a ningún macollo. Una base es que los científicos transfirieron tb1 del teosinte al maíz, lo que provocó que los macollos del maíz aumentaran drásticamente.

El maíz tiene las características de los macollos, pero los macollos consumirán sus propios nutrientes y debilitarán el crecimiento y desarrollo del tallo principal. Generalmente es difícil que los macollos se conviertan en mazorcas, afectando así el rendimiento final. . Por lo tanto, el teosinte se ha quedado sin o con pocos macollos después de un cultivo y domesticación a largo plazo por parte de los humanos.

Esto demuestra que pequeños cambios en un determinado gen pueden producir cambios drásticos, lo que también explica por qué apareció de repente el maíz. Es decir, la evolución no siempre es gradual.

Por supuesto, la evolución del maíz implicará muchos genes, pero sus efectos genéticos son relativamente débiles. Tales como el tipo y contenido de almidón, la adaptabilidad a diferentes climas y suelos, la longitud y el número de partículas de fruta, el tamaño de las partículas, las características y el color, la resistencia a los insectos, etc. Estos cambios están en línea con la visión de la teoría de la evolución tradicional: la evolución es gradual y lento.

La cría selectiva no termina ahí. La domesticación de plantas silvestres no es fácil. Los experimentos han demostrado que se necesitaron menos de 20 generaciones de domesticación de plantas para pasar del teosinte al maíz.

Para poder esparcir sus semillas en un área más amplia y lograr una mayor capacidad de supervivencia, las semillas de los cereales silvestres se caerán automáticamente cuando maduren. Sin embargo, el instinto natural de supervivencia de la planta impide que los agricultores cosechen las semillas por completo. Sólo estas semillas permanecen en las mazorcas y no se pueden cosechar por completo hasta que todas las semillas estén maduras. Para convertirse en cultivos alimentarios, estos granos silvestres deben haber reducido la fragmentación del grano, y nuestros antepasados ​​han estado domesticando granos con baja fragmentación del grano. La gente tiende a recolectar semillas que no se caen fácilmente al recolectarlas. El resultado a largo plazo de esta selección y domesticación inconscientes es la producción de variedades que no se rompen.

Además, a diferencia de la mayoría de los otros cultivos, el maíz ha sido domesticado por los humanos hasta el punto de que ha perdido la capacidad de reproducirse de forma natural y debe depender de medios artificiales para reproducirse.

Las investigaciones también muestran que la domesticación de cultivos no es un proceso rápido y localizado, sino que puede ser un proceso a largo plazo de prueba y error en diferentes regiones.

Por supuesto, el mejoramiento del maíz ya no es el resultado de una hibridación natural. Como tecnología de mejoramiento agrícola de alta tecnología, el maíz genéticamente modificado ya tiene muchas variedades, como maíz resistente a insectos, resistente a herbicidas, resistente a sequías y maíz convertidor de fitasa. El maíz genéticamente modificado con rasgos compuestos es aún más popular entre los agricultores. y una empresa de mejoramiento ha promovido la transferencia de genes en maíz.

(Autor: Sun Tao)