Mais ist eine der häufigsten Kulturen der modernen Welt, die unzählige Hektar Felder bedeckt und in allem von Müslischachteln bis hin zu Treibstoff auftaucht. Aber vor Tausenden von Jahren, als die Menschen in Zentralmexiko anfingen, ihre wilden Vorfahren zu kultivieren, unterschied sich Mais erheblich von den süßen, knusprigen Kernen, die wir heute kennen. Die winzigen Kolben hielten nur ein paar Samen, die in harten Schalen versiegelt waren.
„Mais, wie wir ihn kennen, sieht so anders aus als sein wilder Vorfahr, dass Wissenschaftler vor ein paar Jahrzehnten keinen Konsens über den wahren Vorfahren des Mais erzielt hatten“, sagt Nathan Wales, Genetiker am Naturhistorischen Museum von Dänemark, in einer Erklärung. Aber eine neue Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Current Biology, beschreibt die genetische Analyse eines 5.310 Jahre alten Maiskolbens und hilft, die Lücken zu füllen, wie Mais zu einer Ernte wurde.
Dieser uralte Maiskolben wurde in den 1960er Jahren aus einer Höhle im mexikanischen Tehuacán-Tal ausgegraben und befindet sich seitdem im Robert S. Peabody Museum in Andover, Massachusetts. Wales, ein Autor der Studie, und seine Kollegen haben diesen alten Kolben in die Hände bekommen, um herauszufinden, wo er in der genetischen Zeitleiste der Umwandlung von Mais in die allgegenwärtige Ernte, die er heute ist, gefallen ist.
Das Team konnte bemerkenswerte 70 Prozent der DNA des uralten Kolbens wiederherstellen. Andere Proben ähnlichen Alters enthalten laut der Veröffentlichung oft nur etwa 10 Prozent der ursprünglichen DNA der Pflanze. Aber überraschenderweise, Die DNA des alten Maiskolbens war viel enger mit dem modernen Mais verbunden als mit seinen Maisvorfahren, allgemein bekannt als Teosintes.
Das Studium solch alter DNA ist jedoch keine einfache Sache, sagt Robert Fulton, ein Genetiker an der Washington University im McDonnell Genome Institute in St. Louis Smithsonian.com . Fulton, der nicht an der Studie beteiligt war, war Teil des Teams, das 2009 erstmals das Maisgenom kartierte, wodurch die Forscher bestätigen konnten, dass die modernen Pflanzen von der Teosinte-Pflanze abstammen.
„Typischerweise können DNA-Stränge Millionen von Basen lang sein“, sagt er. „Es ist im Grunde wie ein großes Puzzle, und für eine gute, qualitativ hochwertige DNA sind die Puzzleteile sehr groß. Für alte DNA sind die Puzzleteile winzig.“
Obwohl die 70-prozentige Wiederherstellung des ursprünglichen genetischen Materials des Mais wie ein Glücksfall erscheinen mag, macht die größere Anzahl von Teilen das genetische Puzzle auch schwieriger zusammenzusetzen und die Ergebnisse schwieriger zu interpretieren. Und weil das Genom der Maisfamilie unglaublich komplex ist, sagt Fulton, dass es schwierig sein kann, Schlussfolgerungen aus DNA zu ziehen, die sich über Tausende von Jahren abgebaut hat.
„Das Maisgenom ist sehr repetitiv…es gibt viele Sequenzen, die viele Male wiederholt werden „, sagt Fulton. „Wenn Sie also sehr kleine Fragmente haben, ist es schwierig, diese eindeutig auf die Referenzsequenz abzubilden, da sie perfekt an mehreren verschiedenen Stellen landen.“
Für die meisten Sequenzierungsarbeiten an solchen alten Proben, erklärt Fulton, zerhacken Forscher die DNA auf viele verschiedene Arten, um sie mit einem Referenzgenom zu vergleichen. Aber die neueste Studie hat dies nur ein paar verschiedene Möglichkeiten. Obwohl dies ein guter Anfang für das Studium des 5.310 Jahre alten Cob ist, sind viel mehr Analysen erforderlich, um ihre Ergebnisse zu bestätigen.
Durch das Studium der Genetik des alten Mais konnten die Forscher mehr darüber erfahren, wie moderner Mais angebaut wurde, sagt Fulton. Die Forschung könnte auch dazu beitragen, die spezifischen Merkmale herauszuarbeiten, die im Laufe der Zeit aus der Pflanze gezüchtet wurden, wodurch die Pflanze in vielen Ländern der Welt gedeihen konnte.
Also, bevor Sie an diesem Erntedankfest Ihren Mais essen, nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um die lange Reise der Pflanze zu schätzen, um die süße und saftige Leckerei zu werden, die sie heute ist.