Evolucija kukuruza

Rani poljoprivrednici na teritoriji današnjeg Meksika, prvi su preuzeli korake u poboljšanju osobina kukuruza. Jednostavno, oni su pažljivo birali seme koje će koristiti za uzgoj sledeće godine.

Primetili su da biljke kukuruza nisu iste; neke su bile veće od drugih, ukusnije, a kod nekih su se zrna lakše mlela. Zato su birali seme biljaka sa poželjnim karakteristikama i čuvali ih za sejanje naredne sezone. Tako je pre oko 10 000 godina, počela istorija kukuruza.

Proces koji su primitivni poljoprivrednici koristili poznat je kao selektivni uzgoj ili veštačka selekcija. Klip kukuruza tako je postajao veći tokom vremena, sa više redova zrna, i sve je više ličio na kukuruz koji danas gajimo.

Identitet divljih predaka kukuruza bila je svojevrsna misterija. Dok se na primer, za pšenicu i pirinač znalo ko su im "divlji rođaci", nije bilo poznato koja je to samonikla biljka, koja izgleda kao kukuruz, sa mekim, skrobnim zrnima raspoređenim duž klipa.

Naglo pojavljivanje kukuruza u arheološkim zapisima, zbunilo je naučnike. Smatra se da je evolucija postepeni proces kroz manje izmene. Zašto se kukuruz međutim pojavljuje tako iznenada?

Kroz studije genetike, danas znamo da je "divlji predak kukuruza" zapravo trava pod imenom "teosinte". Teosinte ne liči mnogo na kukuruz koji nam je danas poznat, ali na nivou DNK, iznenađujuće su slični. Imaju isti broj hromozoma i izuzetno sličan raspored gena. U stvari, teosinte se može ukrštati sa modernim sortama kukuruza čime se formiraju hibridi.

Male izmene pojedinačnih gena - sa dramatičnim efektima

Naučnici proučavaju teosinte-kukuruz i njihove moderne potomke genetskom arheologijom. Taj proces pomaže da genetičari shvate šta se dešava na nivou DNK, pa su teosinte i kukuruz tako različiti.

Kombinovanjem tragova iz genetike i proučavanjem arheoloških zapisa, naučnici su sklopili mnoge priče o evoluciji kukuruza.

Jedan od prvih naučnika koji je utvrdio blisku vezu između teosinte i kukuruza bio je Džordž Bidl. Tokom 1930-ih godina, Bidl je ispitivanjem biljke teosinte i kukuruza pokazao da su im hromozomi veoma kompatibilni. Kasnije je proizveo veliki broj teosinte-hibrida kukuruza i posmatrao karakteristike njihovih potomaka.

Primenom osnovnih zakona genetskog nasleđa, Bidl je izračunao da je samo nekoliko gena odgovorno za značajne razlike između teosinte i primitivnih sojeva kukuruza.

Koristeći moderne tehnike, još jedna grupa naučnika analizirala je DNK iz potomaka teosinte. Došli su do zaključka da najverovatnije tek pet regiona genoma kontroliše najznačajnije razlike između teosinte i kukuruza.

U poslednjih nekoliko godina, genetičari su koristili metode napredne molekularne biologije da bi utvrdili ulogu nekih od gena sa velikim efektima, kao i mnoge druge regione genoma koji su imali uticaj na "pripitomljavanje" kukuruza.

Prvi napori u pripitomljavanju kukuruza verovatno su uključivali tek male izmene pojedinačnih gena ali sa dramatičnim efektima. Male promene, uzrokovale su dramatične posledice, što pokazuje da evolucija ne podrazumeva obavezno postepene promene tokom dužeg vremenskog perioda.

Utvrđeno je da postoji malo varijacija u genima između sorti kukuruza, što ukazuje da savremene sorte kukuruza potiču od jednog pretka.

Kasnije promene u evoluciji modernog kukuruza uključuju veliki broj gena (možda i hiljade) ali sa malim efektima. Te promene utiču, između ostalih i na sledeće osobine kukuruza: sposobnost uspevanja u različitim klimatskim uslovima i različitim tipovima zemljišta, dužina i broj redova zrna u klipu, veličina, oblik i boja zrna, otpornost na boleti i štetočine...

Hiljadama godina, selektivni uzgoj dao je široku raznolikost sorti kukuruza koje se gaje širom sveta. Na hiljade sorti kukuruza gaji se širom sveta obezbeđujući hranu za ljude i stoku.