在墨西哥,玉米饼是厨房里的主宰。毕竟,玉米在大约9000年前起源于墨西哥,从一种叫做狼尾草的草进化而来,最终成为一种世界范围内的主要食物。
但这种传播却带来了难题。在墨西哥发现的5300年前的玉米遗骸中,来自野生近缘种的基因表明,这种植物仍未完全驯化。然而,考古证据表明,在墨西哥之前1000多年前,一种完全驯化的品种就已经在南美洲种植了。
“当玉米在墨西哥还没有完成驯化时,它怎么会成为南美洲农作物复合体的一部分呢?”史密森尼学会(华盛顿特区)的古植物学和古基因组学策展人Logan Kistler问道。
他和他的同事们现在相信,他们在西南部亚马逊盆地找到了答案,那里的人们显然继续驯化来自墨西哥的早期“原始玉米”,以及其他关键作物,如木薯、南瓜和红薯。
他们的研究结果,今天发表在《科学》杂志上,表明作物进化并不一定遵循从野生祖先到驯化植物的直线路径。
Kistler说,人类在墨西哥培育的玉米很可能因为与附近的狼尾草植物杂交而继续包含其野生近缘种的基因。但当旅行者将一些种子带到南美洲,并在远离其原产地的地方种植时,狼尾草的影响就减弱了。
玉米、巧克力的起源
不久前,如此详细地审视作物进化是不可能想象的,但过去十年技术的巨大飞跃使研究人员能够通过植物的基因组来解读其历史。
一项类似的研究最近揭示了可可(Theobroma cacao)的古老根源,它的种子被用来制作可可粉和巧克力。尽管巧克力作为一种仪式性饮料通常与墨西哥的阿兹特克文化相关,但最近对植物残渣的分析表明,南美洲,特别是厄瓜多尔,才是可可起源的地方。
加拿大不列颠哥伦比亚大学的古植物学家Sonia Zarrillo说,这并不奇怪,因为厄瓜多尔和秘鲁的亚马逊河流域上游拥有数量最多的野生可可物种。
这种多样性通常是植物起源地和驯化开始地的标志。分子遗传学分析使Zarrillo这样的科学家能够通过检查在考古遗址的烹饪用具中收集到的花粉、种子和植物残渣(如淀粉粒和称为植物硅石的微观矿物结构)中的古DNA来证实这一点。
Zarrillo说,就像玉米随贸易商南下一样,人类也很可能乘船或陆路将可可种子带到墨西哥。

Logan Kistler在英国华威大学准备古DNA样本进行分析。(来源:Shahidul Alam, Drik Picture Library)
Shahidul Alam, Drik Picture Library
Logan Kistler在英国华威大学准备古DNA样本进行分析。(来源:Shahidul Alam, Drik Picture Library)
南美洲作物
许多著名的作物起源于亚马逊盆地,这可能是因为该热带地区拥有极高的生物多样性。西印度群岛大学(牙买加)的热带古生态学家Yoshi Maezumi说,科学家们确定亚马逊玉米驯化地(现在是玻利维亚东北部和巴西西南部)尤其丰富,因为它处于一个“生态边界”——不同生态系统之间的过渡区域,她曾与Kistler一起研究玉米。
Maezumi说:“它正好处在雨林南部边缘变成稀树草原和草原的交界处。你看到的是各种不同景观的马赛克,这些地区非常适合狩猎、捕鱼和采集。”
她说,当玉米来到这里时,该地区的居民已经种植了水稻和木薯。他们可能在附近的森林里狩猎,在河流里捕鱼。他们乘着独木舟沿着河流和溪流,将种子和块茎带到更远的村庄,从而更广泛地传播了这些植物。
玉米的最早祖先
通过在西南部亚马逊发现早期玉米驯化的证据,科学家们解决了一个谜题,但他们的发现也提出了新的问题。
Kistler希望回溯,利用古DNA的线索来弄清楚现代玉米最早的祖先是什么样的。
Maezumi希望探索其他热带作物是如何被驯化的,以及这能告诉她关于种植它们的人和当时的地理环境什么。
她说:“我们已经表明,驯化过程比之前认为的要复杂得多。新的(考古)遗址一直在被发现。有大量新信息正在涌现,正在改变我们对人类在景观中的活动以及他们如何利用土地的看法。”
编者注:在本故事的早期版本中,一张照片的说明错误地指出了华威大学的地点,该大学位于英国。














