Co starożytni rolnicy uprawiający kukurydzę mogą nas nauczyć o inżynierii upraw dla zmian klimatu

W Meksyku uprawia się ponad 50 odmian kukurydzy, zwanych rasami lądowymi. Rasa lądowa jest podobna do rasy psa: Corgis i Huskies są psami, ale zostały wyhodowane, aby mieć różne cechy. Udomowienie kukurydzy działało w ten sam sposób.

Niektóre rasy lądowe kukurydzy mogą rosnąć w naprawdę suchych warunkach; inne rosną najlepiej w bardziej wilgotnych glebach. Wcześni hodowcy kukurydzy selektywnie wyhodowali rasy, które były dobrze przystosowane do warunków panujących na ich ziemi, praktyka ta trwa do dziś na obszarach wiejskich Meksyku.

Jeśli myślisz, że brzmi to jak wczesna wersja inżynierii genetycznej, masz rację. Ale obecnie, nowoczesne rolnictwo odchodzi od lokalnie dostosowanych szczepów i tradycyjnych technik rolniczych w kierunku aktywnej manipulacji genami. Celem zarówno tradycyjnego rozwoju ziemskich odmian, jak i nowoczesnych modyfikacji genetycznych było stworzenie wydajnych, wartościowych upraw, więc te dwie techniki niekoniecznie są sprzeczne.

Ale w miarę jak coraz więcej rolników skupia się na podobnych szczepach (potencjalnie genetycznie zmodyfikowanych) nasion, zamiast rozwijać lokalnie przystosowane rasy lądowe, istnieją dwa potencjalne zagrożenia: jednym z nich jest utrata dziedzictwa kulturowego tradycyjnych technik rolniczych, które były przekazywane w rodzinach przez stulecia, a nawet tysiąclecia, a drugim jest zmniejszenie odporności upraw, nawet w miarę wzrostu zmienności klimatu.

Od chwastu do tortilli

Meksyk jest głównym importerem kukurydzy uprawianej w USA, ale importowana kukurydza jest przede wszystkim wykorzystywana do karmienia zwierząt gospodarskich. Kukurydza, którą ludzie jedzą lub używają do produkcji tortilli, jest uprawiana prawie w całości w Meksyku, gdzie pojawiają się rasy lądowe.

Powszechną praktyką jest uprawa wielu ras lądowych o różnych cechach jako polisa ubezpieczeniowa na wypadek złych warunków wzrostu. Szeroki wachlarz odmian zawiera ogromną ilość różnorodności genetycznej, co zmniejsza prawdopodobieństwo, że jedno niekorzystne wydarzenie, takie jak susza lub plaga szkodników, zniszczy całą uprawę. Jeśli rolnicy uprawiają tylko jeden rodzaj kukurydzy, cała uprawa jest narażona na to samo zdarzenie.

Landrace różnią się również od większości dostępnych na rynku hybrydowych odmian kukurydzy, ponieważ są zapylane w sposób otwarty, co oznacza, że rolnicy mogą zachować nasiona i przesadzić je w następnym roku, oszczędzając pieniądze i zachowując odmianę. Jeśli rasa lądowa nie jest już uprawiana, jej wkład w różnorodność genetyczną kukurydzy jest trwale utracony.

Ta różnorodność została wyhodowana przez pokolenia z dzikiego kuzyna kukurydzy, teosinte, przez 60 grup rdzennych mieszkańców Meksyku. Teosinte wygląda jak chudsza, bardziej owłosiona wersja kukurydzy. Nadal rośnie dziko w niektórych częściach Ameryki Środkowej, ale jej bliscy krewni zostali znalezieni, udomowieni, na stanowiskach archeologicznych w tym regionie sprzed ponad 9000 lat. Te wczesne kolby kukurydzy z łatwością mieściły się w dłoni – nie były wystarczająco duże, by stać się podstawową rośliną, od której pierwsi rolnicy mogli uzależnić swoje utrzymanie. Genetycznie były one bardziej podobne do dzikiej teosinte niż do nowoczesnej kukurydzy.

Do niedawna historycy i naukowcy nie byli pewni, jak długo trwało rozprzestrzenianie się kukurydzy poza południowy Meksyk i co to rozprzestrzenianie się zrobiło z jej różnorodnością genetyczną. Co więcej, nie byli pewni, jak kukurydza przekształciła się z chudego chwastu w wydajną roślinę uprawną spożywaną na całym świecie.

Ta niepewność zmieniła się, gdy Douglas Kennett, profesor archeologii środowiskowej na Penn State, wraz z kilkoma kolegami z wydziałów antropologii z całych Stanów Zjednoczonych, zaczęli pracować nad schronem skalnym w Hondurasie, w którym znajdowały się tysiące skamieniałych kolb. W badaniach opublikowanych latem tego roku odkryli, że kukurydza była podstawową rośliną uprawną w tym regionie już 4 300 lat temu.

Aby dowiedzieć się, jak wydajna była kukurydza, zastosowali metodę low-tech o wymyślnej nazwie: analiza morfologiczna – aka, patrzenie na wiele kolb kukurydzy. Jeśli kolby byłyby zbyt małe, oznaczałoby to, że kukurydza nie była jeszcze podstawową rośliną uprawną. Okazało się, że było odwrotnie: kolby były wystarczająco duże, by sugerować, że rolnicy wyselekcjonowali wysokowydajne odmiany kukurydzy i stosowali je jako podstawową roślinę uprawną. Archeolodzy odkryli również, że kolby z Hondurasu, który znajduje się poza naturalnym zasięgiem występowania teosinte, były większe niż kolby w tym samym wieku z pierwotnego regionu udomowienia w południowym Meksyku. Naukowcy uważają, że ludzie w Hondurasie byli w stanie rozwinąć bardziej produktywne landraces kukurydzy, ponieważ ich uprawy były odizolowane od dzikich teosinte.

Wielkość i kształt starożytnych kolb z Hondurasu pokazują, że wcześni rolnicy zmodyfikowali uprawę kukurydzy, aby uczynić ją bardziej produktywną. Stworzyli oni unikalne odmiany, które były dobrze przystosowane do lokalnych warunków i z powodzeniem uprawiali wystarczającą ilość kukurydzy, aby utrzymać swoje społeczności. Pod wieloma względami byli oni wczesnymi genetykami. Jednak w przeciwieństwie do współczesnych modyfikacji genetycznych, które dążą do ujednolicenia, udało im się zachować ogromną różnorodność genetyczną kukurydzy. W rzeczywistości, w udomowionej kukurydzy jest więcej różnorodności genetycznej niż w dzikiej teosinte.

Kluczowa różnorodność

Mamy wiele do nauczenia się od rdzennych rolników, którzy uprawiali kukurydzę 4000 lat temu. Ich historia dostarcza przykładów zarówno przyjaznych dla środowiska modyfikacji genetycznych, jak i skutecznej adaptacji do zmienności klimatu. Ponieważ susze i burze stają się coraz bardziej dotkliwe i częstsze, uprawy będą musiały przetrwać bardziej ekstremalne warunki pogodowe niż obecnie.

Wcześniejsi rolnicy od Meksyku po Honduras (i nie tylko) radzili sobie z podobnymi różnicami środowiskowymi, rozwijając własne, lokalnie przystosowane rasy. W regionach, które są zimne lub suche, lokalne odmiany miejscowe rosną lepiej niż odmiany dostępne w handlu. Co więcej, różnorodność genetyczna zachowana w rasach oznacza, że współcześni rolnicy wciąż mają do wyboru szeroką bibliotekę cech. Wymazanie tej cennej różnorodności poprzez przejście na uprawy hybrydowe, które nie są zapylane w sposób otwarty, sprawi, że uprawy kukurydzy będą o wiele bardziej podatne na niekorzystne zjawiska.

Oprócz genetycznej motywacji do zachowania ziemskich odmian kukurydzy, może istnieć kulinarny bodziec do zachowania tych odmian. Niestety, masowo produkowane tortille, które je większość ludzi w USA i Meksyku, są dalekie od domowych, małoseryjnych tortilli, które zawierają tylko kukurydzę, wapno gaszone (aby rozbić ziarna i uczynić je bardziej pożywnymi) i wodę. Ludzie twierdzą, że wyspecjalizowane rasy mają lepszy smak niż typowe odmiany kukurydzy (zgadzam się z nimi).

Tworzenie rynku dla tradycyjnych ras kukurydzy tworzy zwiększoną zachętę do ich uprawy i może być sposobem na zachowanie odporności tej ważnej i smacznej uprawy. W dłuższej perspektywie, kiedy coraz bardziej nieprzewidywalny klimat będzie wymagał wielu opcji, aby nasze źródła żywności nadal dobrze prosperowały, będzie to korzystne dla wszystkich. Pozostanie wiernym tradycji z przeszłości może być kluczem do przetrwania w przyszłości.