https://frosthead.com

Lån mig dine ører: en fortælling om evolution fra en 5.310 år gammel majsskolbe

Majs er en af ​​de moderne verdens mest almindelige afgrøder, der dækker utallige acres marker og dukker op i alt fra kornbokse til brændstof. Men for tusinder af år siden, da mennesker, der boede i det centrale Mexico, først begyndte at dyrke dets vilde forfædre, adskiller majs sig enormt fra de søde, knasende kerner, som vi kender i dag. De små kolber holdt kun et par frø forseglet i hårde skaller.

Relateret indhold

  • Denne stat producerer 270 millioner pund popcorn pr. År

”Majs, som vi kender, det ser så anderledes ud end dets vilde forfader, at for et par årtier siden havde forskere ikke nået en enighed om den ægte stamfader til majs, ” siger Nathan Wales, en genetiker ved Danmarks Naturhistoriske Museum, i en erklæring . Men en ny undersøgelse, der er offentliggjort i tidsskriftet Current Biology, beskriver den genetiske analyse af en 5.310 år gammel maiskolbe og hjælper med at udfylde emnerne på, hvordan majs blev en afgrøde.

Denne gamle maiskolbe blev udgravet i 1960'erne fra en hule i Tehuacán-dalen i Mexico og har siden boet i Robert S. Peabody-museet i Andover, Massachusetts. Wales, en forfatter til undersøgelsen, og hans kolleger fik deres gamle kobbe i hånden for at prøve at finde ud af, hvor den faldt i den genetiske tidslinje for majs omdannelse til den allestedsnærværende afgrøde, den er i dag.

Holdet var i stand til at genvinde en bemærkelsesværdig 70 procent af den gamle cob's DNA. Andre prøver i lignende alder indeholder ofte kun ca. 10 procent af det oprindelige DNA fra planterne, ifølge frigivelsen. Men overraskende tilpassede DNA'et fra den gamle kobbe meget tættere på moderne majs end det gjorde med dets majsfædre, almindeligvis kendt som teosintes.

At studere sådan gammelt DNA er imidlertid ingen enkel sag, fortæller Robert Fulton, en genetiker ved Washington University i St. Louis 'McDonnell Genome Institute, til Smithsonian.com . Fulton, der ikke var involveret i undersøgelsen, var en del af teamet, der først kortlagede majs genomet i 2009, hvilket gjorde det muligt for forskere at bekræfte, at de moderne afgrøder stammede fra teosinte-planten.

”Normalt kan DNA-strenge være millioner af baser lange, ” siger han. ”Det er dybest set som et stort puslespil, og for god DNA af høj kvalitet er puslespilene meget store. For gammelt DNA er puslespilene små. ”

Selvom 70 procent nyttiggørelse af majs oprindelige genetiske materiale kan virke som et fald, gør det større antal stykker også det genetiske puslespil vanskeligere at samle og resultaterne vanskeligere at fortolke. Og fordi majsfamiliens genom er utroligt komplekst, siger Fulton, at det kan være vanskeligt at drage konklusioner fra DNA, der er nedbrudt gennem tusinder af år.

"Majsgenomet er meget gentagne ... der er mange sekvenser, der gentages mange gange, " siger Fulton. "Så hvis du har meget små fragmenter, så er det udfordrende at unikt kortlægge dem på referencesekvensen, fordi de lander perfekt flere forskellige steder."

For det mest sekventeringsarbejde med sådanne gamle prøver, forklarer Fulton, forsker hugger DNA'et mange forskellige måder at sammenligne det med et referencegenom. Men den seneste undersøgelse gjorde kun dette på nogle forskellige måder. Så selvom dette er en god start på at studere den 5.310 år gamle kolber, er der behov for meget mere analyse for at bekræfte deres fund.

Ved at studere den gamle majsgenetik kunne forskere afsløre mere om, hvordan moderne majs blev dyrket, siger Fulton. Forskningen kunne også hjælpe med at drille de specifikke træk, der muligvis er blevet avlet ud af planten over tid, hvilket gjorde det muligt for afgrøden at trives i mange lande over hele verden.

Så før du chow ned på din majs denne Thanksgiving, skal du tage et øjeblik for at værdsætte plantens lange rejse for at blive den søde og saftige godbit, den er i dag.

Lån mig dine ører: en fortælling om evolution fra en 5.310 år gammel majsskolbe