Des recherches font remonter le maïs moderne à un hybride créé il y a 5 000 ans au Mexique

Le maïs est l’une des cultures les plus cultivées au monde. Il est utilisé dans l’alimentation humaine et animale et revêt une grande importance culturelle, en particulier pour les peuples autochtones des Amériques. Pourtant, malgré son importance, les origines de cette céréale font l’objet de vifs débats depuis plus d’un siècle.

Maintenant, une nouvelle recherche, publiée le 1er décembre dans Sciencemontre que tout le maïs moderne descend d’un hybride créé il y a un peu plus de 5 000 ans dans le centre du Mexique, des milliers d’années après la première domestication de la plante.

Ces travaux ont des implications à la fois pour améliorer l’une des cultures les plus importantes au monde et pour comprendre comment les histoires des gens et leurs cultures s’influencent mutuellement.

“C’est un nouveau modèle sur les origines et la propagation du maïs, et sur la façon dont il est devenu un aliment de base à travers les Amériques”, a déclaré Jeffrey Ross-Ibarra, professeur au Département d’évolution et d’écologie de l’Université de Californie à Davis et auteur principal de l’étude. papier.

Au cours des dernières décennies, le consensus a été que le maïs (Zea mays) a été domestiqué à partir d’une seule herbe sauvage, appelée téosinte, dans les basses terres du sud-ouest du Mexique, il y a environ 9 000 à 10 000 ans. Connu sous le nom de maïs aux États-Unis, le maïs est non seulement un aliment de base dans l’alimentation du monde entier, mais il peut également être transformé en édulcorants, en carburant éthanol et à d’autres fins.

Plus récemment, cependant, il est devenu clair que le génome du maïs moderne contient également une forte dose d’ADN provenant d’une deuxième téosinte qui pousse dans les hautes terres du centre du Mexique.

Ross-Ibarra et ses collaborateurs aux États-Unis, en Chine et au Mexique ont analysé le génome de plus d’un millier d’échantillons de maïs et d’espèces sauvages apparentées. Ils ont découvert qu’environ 20 pour cent du génome de tout le maïs dans le monde provient de cette deuxième téosinte des hautes terres.

Nouveau modèle pour l’épandage du maïs

Ces nouvelles découvertes suggèrent que, bien que le maïs ait été domestiqué il y a environ 10 000 ans, ce n’est que 4 000 ans plus tard, lorsqu’il s’est hybridé avec le téosinte des hautes terres, que le maïs a réellement pris son essor en tant que culture et aliment de base populaire. Ceci est également étayé par des preuves archéologiques de l’importance croissante du maïs à la même époque.

La nouvelle culture s’est répandue rapidement à travers les Amériques et plus tard dans le monde entier. Aujourd’hui, environ 1,2 milliard de tonnes sont récoltées chaque année dans le monde.

La recherche des raisons pour lesquelles la téosinte des hautes terres a permis au maïs de devenir un aliment de base est toujours en cours, a déclaré Ross-Ibarra. Les chercheurs ont découvert des gènes liés à la taille des épis – représentant peut-être un potentiel de rendement accru – et à la période de floraison, ce qui a probablement aidé le maïs, une culture tropicale, à pousser à des latitudes plus élevées avec des jours plus longs.

L’hybridation peut également avoir apporté une « vigueur hybride », dans laquelle un organisme hybride est plus vigoureux que l’un ou l’autre de ses parents. Les chercheurs ont observé que les segments génomiques de la téosinte des hautes terres contenaient moins de mutations nocives que d’autres parties du génome.

Même si l’hybridation initiale a pu être accidentelle, il est probable que les agriculteurs autochtones ont reconnu et profité de la nouvelle variation introduite à partir du maïs des hautes terres, a déclaré Ross-Ibarra. Aujourd’hui encore, dit-il, « si vous parlez aux agriculteurs mexicains, certains vous diront que laisser pousser du maïs sauvage à proximité des champs rend leurs récoltes plus fortes. »

Ensuite, une équipe dirigée par Ross-Ibarra avec le professeur Graham Coop de l’UC Davis, des archéologues de l’UC Santa Barbara et des généticiens de l’Université suédoise des sciences agricoles étudiera la co-évolution des humains et du maïs dans les Amériques. Ils utiliseront la génétique pour étudier comment les humains et le maïs se sont répandus à travers le continent et comment les populations de maïs et d’humains ont augmenté et diminué au fur et à mesure de leurs interactions.

“Nous intégrerons des données génétiques humaines, génétiques du maïs et des données archéologiques dans le but de répondre à bon nombre des questions soulevées par notre nouveau modèle sur les origines du maïs”, a déclaré Ross-Ibarra.