La genética revela antiguas rutas comerciales de la papa de las cuatro esquinas

Un nuevo estudio muestra que una especie nativa de papa fue llevada al sur de Utah por pueblos indígenas en un pasado lejano, lo que la convierte en candidata a ser la única especie de planta culturalmente significativa domesticada en el suroeste de Estados Unidos.

Un equipo de investigadores, dirigido por el Jardín Red Butte y el Museo de Historia Natural de Utah (NHMU) de la Universidad de Utah, utilizó análisis genéticos para revelar cómo y dónde se almacenaban, transportaban y almacenaban los tubérculos de la papa de cuatro puntas (Solanum jamesii). almacenado. Comercializado en toda la meseta de Colorado. Los hallazgos respaldan la propuesta de que el tubérculo es la «hermana perdida», ya que al maíz, los frijoles y la calabaza se les conoce comúnmente como las Tres Hermanas, un alimento básico de cultivos que se cultivan ingeniosamente en paisajes áridos.

«El transporte fue uno de los primeros pasos críticos en la domesticación de plantas nativas para convertirlas en cultivos», dijo el Dr. dijo Lisbeth Louderback, curadora de arqueología de NHMU, profesora asociada de antropología en la U y coautora del estudio. «La domesticación de una especie de planta puede comenzar cuando la gente recolecta y replanta propágulos en una nueva ubicación».

Los autores recolectaron muestras de ADN de poblaciones modernas de papa Four Corners cerca de sitios arqueológicos y de poblaciones no arqueológicas en el área de distribución natural de la papa en el centro de Arizona y el borde Mogollon de Nuevo México. Las investigaciones indican que la papa fue transportada y cultivada por los antepasados ​​​​de las tribus modernas Pueblo (Hopi, Zuni, Tewa, Zia), Diné, Southern Paiute y Apache.

«Las Cuatro Esquinas de la papa, el maíz, el cacao y el agave reflejan el impacto significativo que los humanos han tenido en la diversidad de plantas del paisaje durante milenios», dijo el autor principal, el Dr. dijo Bruce Pavlik. estudiar

El papel aparece Revista americana de botánica.

S. jamesii tiene el doble de contenido de proteínas, calcio, magnesio y hierro que las patatas rojas orgánicas y un tubérculo produce 600 tubérculos en sólo cuatro meses. Este nutritivo cultivo es un artículo comercial muy valorado y fundamental durante los meses de escasez de invierno. Si bien la distribución única de la papa de cuatro puntas sorprendió a los científicos e investigadores, los miembros de las tribus locales lo dudaron.

una hermana perdida

La región de Mogollon Rim abarca el centro-sur de Arizona y se extiende al este y al norte hasta las montañas Mogollon de Nuevo México. Los escarpados acantilados de piedra caliza y arenisca rompen las ponderosas, piñones y enebros que salpican las tierras altas. S. jamesii está ampliamente distribuida por todo el Rim: las plantas crecen en bosques de coníferas y miles de pequeños tubérculos crecen bajo una única cubierta de pino piñonero. Estas poblaciones «no arqueales» no están asociadas con artefactos, crecen bastante y se distribuyen continuamente por todo el hábitat.

En contraste, las «poblaciones arqueológicas» de papa se encuentran a menos de 300 metros de viviendas antiguas y son más pequeñas que la distribución central de la especie. Las poblaciones escasas y aisladas en la meseta de Colorado exhiben una estructura genética que se explica únicamente por la recolección y el transporte humanos.

Para reproducirse sexualmente, es decir, crear semillas viables, las flores deben recibir polen de otra planta con elementos genéticos específicos y compatibles. Sin la compañera adecuada, las plantas se clonan a sí mismas brotando de tallos subterráneos para crear una planta hija genéticamente idéntica. Su capacidad de clonación permite que S. jamesii persista incluso cuando las condiciones distan mucho de ser ideales. También proporciona un sello genético que identifica dónde se originó cada población. Esta firma es común en las patatas y se transmite a lugares con otros individuos y puede durar cientos de generaciones.

Los investigadores recolectaron muestras de ADN de 682 plantas individuales en 25 poblaciones de papa de las Cuatro Esquinas: 14 poblaciones estaban cerca de sitios arqueológicos, mientras que 11 provenían de áreas no arqueológicas de su distribución natural. Los resultados mostraron que las poblaciones genéticamente más diversas de S. jamesii se concentraban alrededor del borde de Mogollon. Por el contrario, las poblaciones de sitios arqueológicos exhibieron menos diversidad genética porque los tumores transportados pueden haber contenido solo una fracción de los genes disponibles.

Rastreando los orígenes de las poblaciones arqueológicas

Los autores encontraron que las poblaciones de S. jamesii en el Valle Escalante del sur de Utah tienen dos orígenes distintos: uno directamente de la región de Mogollon Rim y otro relacionado con Bears Ears, Mesa Verde y El Morro. Estos sitios arqueológicos forman un corredor genético, lo que sugiere que los pueblos antiguos portaban tubérculos.

Aunque geográficamente cercanas, las cuatro poblaciones arqueológicas alrededor del Valle de Escalante muestran orígenes diferentes. Las firmas genéticas pueden indicar que la gente transportó patatas a nuevos lugares varias veces en el pasado distante en un patrón consistente con las antiguas rutas comerciales.

«La papa se suma a un gran conjunto de productos comercializados en este vasto paisaje cultural», dijo Louderback. «Durante milenios, los habitantes del suroeste participaron en las redes sociales, la migración y las rutas comerciales de la región».

Lo que está claro es que la especie ha sido transportada y cultivada lejos del centro de su distribución natural. Los científicos del Banco de Genes de Papa del USDA han estado tomando muestras de los cuatro rincones de la genética de la papa durante décadas y estaban intrigados por la diversidad de patrones genéticos en todos los rangos geográficos.

«Nos preguntábamos sobre los patrones de distribución de la diversidad genética en Solanum jamesii», dijo el Dr. «No teníamos claro que los humanos hubieran cambiado su alcance, pero ahora tenemos pruebas que lo confirman».

Los investigadores interpretan el transporte de la papa de las Cuatro Esquinas como las primeras etapas de domesticación. Sin embargo, planean analizar secuencias genéticas específicas para aprender sobre la tolerancia a las heladas, el sabor y la capacidad de germinación de S. jamesii, y más, para comprender si la papa está realmente domesticada.

«Queremos observar marcadores genéticos específicos para ciertos rasgos deseables, como el tamaño del tubérculo y la tolerancia a las heladas», dijo Pavlik. «Es muy posible que las poblaciones nativas prefieran ciertos rasgos y, por lo tanto, intenten fomentar genes favorables».