Co nás mohou staří pěstitelé kukuřice naučit o inženýrství plodin pro klimatické změny

V Mexiku se pěstuje více než 50 odrůd kukuřice, tzv. landraces. Landrace se podobá psímu plemeni: Corgi a husky jsou oba psi, ale byli vyšlechtěni tak, aby měli různé vlastnosti. Domestikace kukuřice probíhala stejným způsobem.

Některé krajové odrůdy kukuřice mohou růst ve skutečně suchých podmínkách, jiné rostou nejlépe ve vlhčí půdě. První pěstitelé kukuřice selektivně šlechtili krajové odrůdy kukuřice, které byly dobře přizpůsobeny podmínkám na jejich pozemcích, což je praxe, která dodnes pokračuje ve venkovských oblastech Mexika.

Pokud si myslíte, že to zní jako raná verze genetického inženýrství, máte pravdu. V dnešní době se však moderní zemědělství odklání od místně přizpůsobených kmenů a tradičních zemědělských technik a směřuje k aktivní genové manipulaci. Cílem vývoje tradičních krajových odrůd i moderních genetických modifikací bylo vytvořit produktivní a hodnotné plodiny, takže tyto dvě techniky nejsou nutně v rozporu.

Jelikož se však stále více zemědělců sbližuje s podobnými kmeny (potenciálně geneticky modifikovaných) osiv namísto vývoje místně přizpůsobených krajových odrůd, existují dvě potenciální rizika: jedním je ztráta kulturního dědictví tradičních zemědělských technik, které se v rodinách předávaly po staletí nebo dokonce tisíciletí, a druhým je snižující se odolnost plodin i při zvyšující se variabilitě klimatu.

Od plevele k tortille

Mexiko je hlavním dovozcem kukuřice vypěstované v USA, ale tato dovážená kukuřice se používá především ke krmení hospodářských zvířat. Kukuřice, kterou lidé jedí nebo používají k výrobě tortill, se pěstuje téměř výhradně v Mexiku, a právě zde se objevují krajové odrůdy.

Běžnou praxí je pěstování více krajových odrůd s různými vlastnostmi jako pojistka proti špatným podmínkám růstu. Široká škála krajových odrůd obsahuje obrovské množství genetické rozmanitosti, takže je méně pravděpodobné, že jedna nepříznivá událost, jako je sucho nebo napadení škůdci, zničí celou úrodu. Pokud zemědělci pěstují pouze jeden typ kukuřice, je celá úroda zranitelná stejnou událostí.

Landraces se od většiny komerčně dostupných hybridních odrůd kukuřice liší také tím, že se opylují otevřeně, což znamená, že zemědělci mohou semena uložit a příští rok je znovu vysadit, čímž ušetří peníze a zachovají odrůdu. Pokud se krajová odrůda již nepěstuje, její přínos ke genetické rozmanitosti kukuřice je trvale ztracen.

Tuto rozmanitost z divoké příbuzné kukuřice, teosinte, po generace pěstovalo 60 skupin původních obyvatel Mexika. Teosinte vypadá jako hubená, chlupatější verze kukuřice. V některých částech Střední Ameriky stále roste divoce, ale její blízcí příbuzní byli nalezeni domestikovaní na archeologických nalezištích v regionu starých více než 9 000 let. Tyto rané kukuřičné klasy se snadno vešly do dlaně – nebyly dost velké na to, aby se staly základní plodinou, na níž by se mohli první zemědělci spolehnout. Geneticky byly podobnější divoké teosinte než moderní kukuřici.

Do nedávna si historici ani vědci nebyli jisti, jak dlouho trvalo, než se kukuřice rozšířila mimo jižní Mexiko, a co toto rozšíření udělalo s její genetickou rozmanitostí. Navíc si nebyli jisti, jak se kukuřice proměnila z hubeného plevele v produktivní plodinu konzumovanou po celém světě.

Tato nejistota se změnila, když Douglas Kennett, profesor environmentální archeologie na Penn State, a několik jeho kolegů z antropologických kateder v USA začali pracovat na skalním úkrytu v Hondurasu s tisíci zkamenělými klasy. Ve studii publikované letos v létě zjistili, že kukuřice byla v regionu základní potravinovou plodinou už před 4300 lety.

K tomu, aby zjistili, jak byla kukuřice produktivní, nakonec použili low-tech metodu s honosným názvem: morfologickou analýzu – neboli pozorování spousty kukuřice. Pokud by byly klasy příliš malé, znamenalo by to, že kukuřice ještě nebyla základní plodinou. Zjistili opak: klasy byly dostatečně velké, což naznačovalo, že zemědělci vybrali vysoce produktivní typy kukuřice a používají ji jako základní potravinářskou plodinu. Archeologové také zjistili, že klasy v Hondurasu, který je mimo přirozený areál teosinte, byly větší než klasy stejného stáří z původní domestikační oblasti v jižním Mexiku. Vědci se domnívají, že lidé v Hondurasu byli schopni vyvinout produktivnější krajové odrůdy kukuřice, protože jejich plodiny byly izolovány od divoké teosinte.

Velikost a tvar starověkých klasů z Hondurasu ukazují, že první zemědělci upravili kukuřici tak, aby byla produktivnější. Vyvinuli jedinečné krajové odrůdy, které byly dobře přizpůsobeny místním podmínkám, a úspěšně pěstovali dostatek kukuřice, aby uživili své komunity. V mnoha ohledech byli prvními genetiky. Na rozdíl od moderních genetických modifikací, které usilují o uniformitu, však dokázali zachovat obrovské množství genetické rozmanitosti přítomné v kukuřici. Ve skutečnosti je v domestikované kukuřici více genetické rozmanitosti než v divoké teosinte.

Kruciální rozmanitost

Máme se od domorodých zemědělců, kteří pěstovali kukuřici před 4 000 lety, co učit. Jejich historie poskytuje příklady ekologicky šetrné genetické modifikace i účinné adaptace na proměnlivost klimatu. Vzhledem k tomu, že sucha i bouře jsou stále silnější a častější, budou muset plodiny přežít extrémnější počasí než nyní.

Dávní zemědělci od Mexika po Honduras (i jinde) se s podobnými rozdíly v prostředí vypořádali tak, že vyvinuli vlastní místně přizpůsobené krajové odrůdy. V oblastech, které jsou chladné nebo suché, rostou místní krajové odrůdy lépe než komerčně dostupné kmeny. Genetická rozmanitost zachovaná v krajových odrůdách navíc znamená, že moderní zemědělci mají stále k dispozici širokou knihovnu vlastností, ze které si mohou vybírat. Vymazání této cenné rozmanitosti přechodem na hybridní plodiny, které nejsou otevřeně opylitelné, způsobí, že plodiny kukuřice budou mnohem zranitelnější vůči nepříznivým událostem.

Kromě genetické motivace k zachování krajových odrůd kukuřice může existovat i kulinářský tlak na zachování těchto odrůd. Bohužel masově vyráběné tortilly, které jí většina lidí v USA a Mexiku, mají daleko k domácím, malosériově vyráběným tortillám, které obsahují pouze kukuřici, hašené vápno (aby se jádra rozpadla a byla výživnější) a vodu. Lidé tvrdí, že specializované krajové odrůdy mají ve skutečnosti lepší chuť než typické odrůdy kukuřice (náhodou s nimi souhlasím).

Vytvoření trhu pro tradiční krajové odrůdy kukuřice vytváří větší komerční motivaci k jejich pěstování a může být cestou k zachování odolnosti této důležité a chutné plodiny. A to by bylo z dlouhodobého hlediska lepší pro všechny, kdy stále nepředvídatelnější klima bude vyžadovat dostatek možností, aby se našim potravinovým zdrojům i nadále dařilo. Zůstat věrný tradicím minulosti může být ve skutečnosti klíčem k přežití do budoucna.