Еволуција кукуруза

Рани пољопривредници на територији данашњег Мексика, први су преузели кораке у побољшању особина кукуруза. Једноставно, они су пажљиво бирали семе које ће користити за узгој следеће године.

Приметили су да биљке кукуруза нису исте; неке су биле веће од других, укусније, а код неких су се зрна лакше млела. Зато су бирали семе биљака са пожељним карактеристикама и чували их за сејање наредне сезоне. Тако је пре око 10 000 година, почела историја кукуруза.

Процес који су примитивни пољопривредници користили познат је као селективни узгој или вештачка селекција. Клип кукуруза тако је постајао већи током времена, са више редова зрна, и све је више личио на кукуруз који данас гајимо.

Идентитет дивљих предака кукуруза била је својеврсна мистерија. Док се на пример, за пшеницу и пиринач знало ко су им "дивљи рођаци", није било познато која је то самоникла биљка, која изгледа као кукуруз, са меким, скробним зрнима распоређеним дуж клипа.

Нагло појављивање кукуруза у археолошким записима, збунило је научнике. Сматра се да је еволуција постепени процес кроз мање измене. Зашто се кукуруз међутим појављује тако изненада?

Кроз студије генетике, данас знамо да је "дивљи предак кукуруза" заправо трава под именом "теосинте". Теосинте не личи много на кукуруз који нам је данас познат, али на нивоу ДНК, изненађујуће су слични. Имају исти број хромозома и изузетно сличан распоред гена. У ствари, теосинте се може укрштати са модерним сортама кукуруза чиме се формирају хибриди.

Мале измене појединачних гена - са драматичним ефектима

Научници проучавају теосинте-кукуруз и њихове модерне потомке генетском археологијом. Тај процес помаже да генетичари схвате шта се дешава на нивоу ДНК, па су теосинте и кукуруз тако различити.

Комбиновањем трагова из генетике и проучавањем археолошких записа, научници су склопили многе приче о еволуцији кукуруза.

Један од првих научника који је утврдио блиску везу између теосинте и кукуруза био је Џорџ Бидл. Током 1930-их година, Бидл је испитивањем биљке теосинте и кукуруза показао да су им хромозоми веома компатибилни. Касније је произвео велики број теосинте-хибрида кукуруза и посматрао карактеристике њихових потомака.

Применом основних закона генетског наслеђа, Бидл је израчунао да је само неколико гена одговорно за значајне разлике између теосинте и примитивних сојева кукуруза.

Користећи модерне технике, још једна група научника анализирала је ДНК из потомака теосинте. Дошли су до закључка да највероватније тек пет региона генома контролише најзначајније разлике између теосинте и кукуруза.

У последњих неколико година, генетичари су користили методе напредне молекуларне биологије да би утврдили улогу неких од гена са великим ефектима, као и многе друге регионе генома који су имали утицај на "припитомљавање" кукуруза.

Први напори у припитомљавању кукуруза вероватно су укључивали тек мале измене појединачних гена али са драматичним ефектима. Мале промене, узроковале су драматичне последице, што показује да еволуција не подразумева обавезно постепене промене током дужег временског периода.

Утврђено је да постоји мало варијација у генима између сорти кукуруза, што указује да савремене сорте кукуруза потичу од једног претка.

Касније промене у еволуцији модерног кукуруза укључују велики број гена (можда и хиљаде) али са малим ефектима. Те промене утичу, између осталих и на следеће особине кукуруза: способност успевања у различитим климатским условима и различитим типовима земљишта, дужина и број редова зрна у клипу, величина, облик и боја зрна, отпорност на болети и штеточине...

Хиљадама година, селективни узгој дао је широку разноликост сорти кукуруза које се гаје широм света. На хиљаде сорти кукуруза гаји се широм света обезбеђујући храну за људе и стоку.