大家都很熟悉玉米。一般說玉米的祖先是「大芻草」,9000 多年前在中美洲被馴化,變成長相很不一樣的玉米。這個 2023 年的論文卻報告,最初馴化的好幾千年過後,又有另一款大芻草的情慾流動,使得我們如今吃的玉米,可以視為兩款大芻草的合體。
Two teosintes made modern maize
一般講的「大芻草(teosintes)」學名叫作 Zea mays ssp. parviglumis,遺傳和玉米最接近,確實為玉米的直系祖先,姑且稱之為「P草」。
不過還有另一款大芻草也住在中美洲,叫作 Zea mays ssp. mexicana,姑且稱為「M草」,和 P草已經分家好幾萬年。
這個論文由各地取樣,獲得約一千個玉米傳統品系。比對得知,所有玉米的基因組都有一部分源自 M草。唯一例外是秘魯出土,5500 年前的古代樣本 N16;其餘可考的古代玉米,則都有 M草成份。
考慮各種證據,9000 多年前 P草衍生的馴化玉米,誕生後便往南方傳播。不過要等到 6200 年前才進入墨西哥中部高地,和 M草有接觸機會。
玉米最初獲得 M草成份應該晚於 6200 年,那時其餘地區已經有玉米。由此推論,合體 M草的新玉米,又一次傳出墨西哥,傳播到每一個地區,陸續取代原本的舊玉米。
年代最早的直接證據,來自墨西哥的 Tehuacan Valley,這兒 5300 年前的玉米已經偵測到。現今各地的傳統玉米品系,各自配備 15 到 25% 的 M 成分,存在感著實不低。
配備 M草血緣的品系,比起純 P草玉米,有什麼優勢呢?很難說,比對基因組似乎可以見到一點端倪。
玉米的基因組上,有 11 處位置源自 M草的機率特別高,裡頭當然有些基因,看似有些影響力。最引人注目的是第七號染色體的 ZmPRR37a,高達 89% 品系源自 M草。
ZmPRR37a 基因會影響開花時間。源自 M草的版本,長日照環境下,開花時間會比較早。如果要在日照更長的地方種植玉米,這會是一個優點。還有些源自 M草的遺傳變異,和營養儲存、玉米顆粒尺寸有關。只是影響或許沒有多大。
另一件有趣的發現是,玉米基因組中,源自 M草的 DNA 片段,遺傳負荷(genetic load)比較小。這是現在的狀況,當年不清楚是否也是如此。假如古時候也是,意謂配備 M草的合體玉米,遺傳上比純 P草品系更加健康。對於古早農夫而言,配種培育時顯然會是優點。
之前研究認為,玉米離開中美洲以後,在南美洲被持續培育,又往回傳播。新研究要怎麼整合以前的資訊?
我覺得最簡單的架構是,以前的推測都正確,只是要再加上一次:中美洲五千多年前向外傳播。如此一來,儘管時間有點趕,五千多年前傳出中美洲,不久後又傳回來,依然不至於摧毀我貧乏的想像力。
當初兩款大芻草的合體過程,就類似這樣吧(握拳!
短篇 的的喀喀湖畔居民有魚和玉米,但是不太吃,主食馬鈴薯,藜麥,再來一點草泥馬
新聞:
Scientists thought they understood maize’s origins. They were missing something big
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