Las plantas de maíz de hoy en día conservan muchas características de su ancestro silvestre, que probablemente fue llevado a América del Sur desde México hace más de 6 mil 500 años.
Los agricultores en México y el suroeste de la Amazonía continuaron mejorando el cultivo durante miles de años hasta que se domesticó completamente en cada región, según nuevas evidencias genéticas y arqueológicas recogidas por científicos del Instituto Smithsonian.
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Los hallazgos, detallados en un artículo publicado en la revista Science, provienen de una colaboración internacional multidisciplinaria entre científicos de 14 instituciones.
Según explica la autora principal del estudio, Logan Kistler, conservadora de arqueogenómica y arqueobotánica en el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, se profundiza en la comprensión sobre la larga historia compartida entre humanos y maíz, que es fundamental para manejar nuestras frágiles relaciones con las plantas que nos alimentan.
"Es la historia evolutiva a largo plazo de las plantas domesticadas lo que las hace adecuadas para el entorno humano actual. La historia —dice— nos brinda herramientas para evaluar el futuro del maíz a medida que continuamos reformando nuestro entorno global y aumentando nuestras demandas agrícolas en tierras de todo el mundo".
El ancestro del maíz
La historia del maíz comienza con su ancestro salvaje, el teosinte, que tiene poca semejanza con el maíz que se come hoy: sus mazorcas son pequeñas y sus pocos granos están protegidos por una cubierta exterior casi impenetrable.
Con el paso del tiempo, a medida que los primeros agricultores seleccionaban rasgos deseables, los descendientes de la planta silvestre desarrollaron mazorcas más grandes y granos más tiernos y abundantes, convirtiéndose finalmente en el cultivo básico que el maíz es hoy en día.
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Durante años, genetistas y arqueólogos han deducido que la transformación del teosinte en maíz comenzó en las tierras bajas tropicales de lo que ahora es el sur de México hace unos 9 mil años. El teosinte que crece en forma silvestre en esta región hoy en día es más similar genéticamente al maíz que al teosinte en otras partes de México y América Central, aunque todos siguen separados del cultivo domesticado por cientos de genes.
En el suroeste de la Amazonía y en la costa peruana, el polen microscópico y otros restos de plantas resistentes encontrados en sedimentos antiguos indican una historia de uso de maíz completamente domesticado hace unos 6 mil 500 años, y los investigadores inicialmente razonaron que la planta completamente domesticada debía haberse transportado desde el norte a medida que las personas emigraron al sur y a través de las Américas.
La compleja (pero fascinante) evolución del maíz
"Hasta donde pudimos ver antes de realizar nuestro estudio, parecía que había un solo evento de domesticación en México y que las personas lo extendieron más al sur después de que se hubiera producido la domesticación", apunta Kistler. Pero hace unos años, cuando los genetistas secuenciaron el ADN de un maíz de 5 mil años encontrado en México, la historia se volvió más complicada.
Los resultados genéticos mostraron que lo que habían encontrado era un proto-maíz, con genes que eran una mezcla de los encontrados en el teosinte y los de la planta domesticada. Según el ADN antiguo, esa planta carecía de las duras envolturas del núcleo del teosinte, pero este proto-maíz aún no había adquirido otros rasgos que eventualmente convirtieron el maíz en un cultivo alimenticio práctico.
El equipo de Kistler reconstruyó la historia evolutiva de la planta al realizar una comparación genética de más de 100 variedades de maíz moderno que crecen en todo el continente americano, incluidas 40 variedades recientemente secuenciadas, muchas de las tierras bajas del este del sur de América, que habían estado poco representadas en estudios anteriores.
Muchas de estas variedades se recolectaron en colaboración con agricultores indígenas y tradicionales durante los últimos 60 años y se conservan en el banco de genes de Embrapa, la empresa agrícola del gobierno brasileño.
Los genomas de 11 plantas antiguas —incluidas nueve muestras arqueológicas recientemente secuenciadas— también formaron parte del análisis. El equipo trazó un mapa de las relaciones genéticas entre las plantas y descubrió varios linajes distintos, cada uno con su propio grado de similitud con su ancestro compartido, teosinte.
En otras palabras, explica Kistler, las etapas finales de la domesticación del maíz sucedieron más de una vez en más de un lugar.
"Este trabajo cambia fundamentalmente nuestra comprensión de los orígenes del maíz", afirma el coautor del estudio Robin Allaby, de la Escuela de Ciencias de la Vida de la Universidad de Warwick, en Inglaterra.
"El maíz no tenía una historia de origen simple, no formó el cultivo como lo conocemos hasta que abandonó su tierra natal". Al principio, dice Kistler, la evidencia genética era desconcertante. Pero a medida que él y sus colaboradores comenzaron a integrar lo que cada uno había aprendido sobre la historia de América del Sur, surgió una imagen de cómo el maíz podría haberse extendido por todo el continente.
Un proto-maíz en medio de la domesticación parece haber llegado a Sudamérica al menos dos veces, cuenta Kistler. Hace 6 mil 500 años, la planta parcialmente domesticada había llegado a una región del suroeste del Amazonas que ya estaba en un punto de acceso para la domesticación, donde las personas cultivaban arroz, yuca y otros cultivos.
La planta probablemente fue adoptada como parte de la agricultura local y continuó evolucionando bajo la influencia humana hasta que, miles de años más tarde, se convirtió en un cultivo completamente domesticado. Desde allí, el maíz domesticado se movió hacia el este como parte de una expansión e intensificación general de la agricultura que los arqueólogos han observado en la región.
Hace unos 4 mil años —añade Kistler— el maíz se había extendido ampliamente por las tierras bajas de América del Sur. La evidencia genética y arqueológica también se alinea para sugerir que el cultivo de maíz se expandió hacia el este por segunda vez, desde las estribaciones de los Andes hacia el Atlántico, hace aproximadamente mil años.
ASS