17 август 2018
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Историята на съвременната царевица - от НЛО до генетиката

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 09 януари 2015 в 14:1731660
Вляво - теосинт, вдясно - царевица. Кой би предположил, че са роднини?

Произходът на царевицата от дивата мексиканска трева теосинт е доказан неотдавна, така че дори сега сред уфолозите се разпространява историята, че царевицата е донесена на земята от извънземни, защото няма диви родственици и не може да оцелее без помощта на човека.

Историята на съвременната царевица започва в зората на земеделието, преди около 10 000 години, когато първите "фермери" просто събирали семената на една невзрачна трева, която растяла на на територията на съвременно Мексико. Те забелязали, че някои растения израстват по-големи от другите, на други семената са по-вкусни или са по-лесни за смилане. Древните земеделци подбирали семена с желаните от тях свойства и ги засаждали.

Този процес е известен като селективно размножаване или изкуствена селекция. Царевичните кочани ставали все по-големи с течение на времето, с повече редове семена и в крайна сметка, се оформила съвременната царевица.

Кой е бил дивият предшественик на царевицата останало загадка за десетилетия. Докато другите зърнени култури като пшеницата и оризът имат очевидни диви роднини, дълго време е било неизвестно такова диво растение, което да изглежда като царевицата. Рязката поява на царевицата в археологическите свидетелства обърквало учените. Обикновено еволюцията да настъпва постепенно чрез минимални изменения. Защо царевицата се е появила така внезапно? 

Всъщност идеята, че еволюцията винаги действа бавно, е погрешна - малките промени във важни гени могат да създадат бързи еволюционни промени.

Благодарение на генетиката, днес знаем, че дивият предшественик на царевицата е трева, наречена теосинт. Тя не прилича много на царевица, особено като се сравнят семената им. Но на ниво ДНК, двете са изненадващо близки. Те имат един и същ брой хромозоми и забележително сходно устройство на гените.

Всъщност, теосинтът може да се кръстосва със съвременни сортове царевица като хибридите могат да продължат да се възпроизвеждат по естествен път.

Като комбинирали свидетелства от генетиката и археологията, учените успели да сглобят голяма част от историята на еволюцията на царевицата.

Един от първите учени, които открили тясната връзка между теосинт и царевицата е американският генетик Джордж Бидъл (George Wells Beadle). През 1930г., той изследва теосинт-царевични хибриди и показва, че техните хромозоми са много съвместими. По-късно, Бидъл наблюдава характеристиките на тяхното потомство. Като прилага основни закони на наследствеността, той изчислява, че само около 5 гени са отговорни за най-забележителните разлики между теосинта и примитивната царевица.

През последните години генетиците използват по-усъвършенствани инструменти на молекулярната биология за да установят конкретната роля на гените - кои предизвикват по-големи ефекти и кои имат едва доловими ефекти върху култивирането на царевицата.

Оказва се, че промените в един единствен ген може да имат драматичен ефект.

Най-ранните стъпки в култивирането на царевицата вероятно са предизвикани от малки промени в единични гени, но с огромни последици. Ние знаем, че тези събитията са били ранни, защото има малка разлика в тези гени между различните сортове царевица, което предполага, че съвременните сортове са произлезли от един единствен прародител. А това, че тези малки промени са предизвикали драматични ефекти обяснява внезапната поява на царевица в археологическите свидетелства. Този пример показва, че еволюцията не винаги включва постепенни промени във времето.


Царевицата и теосинтът имат различни версии на гена tga1. Мутирането на гена във версия "царевица" дава като резултат семена, които по-лесно се ронят.

В по-късните промени в развитието на съвременната царевица участват много гени, а може би, хиляди с малки ефекти. Тези малки промени, включват следното:

  • Видовете и количеството на нишестето
  • Възможност да се развиват в различни климатични условия и видове почва
  • Дължина и брой на редовете семена
  • Размер, форма и цвят на семената
  • Устойчивост на вредители

Тези примери се съгласуват с традиционната представа за еволюцията като явление на постепенно промени във времето. Местните земеделци избрирали такива характеристики, които те предпочитат и които най-добре ще работят в тяхната конкретна среда. В продължение на хиляди години е селектирано голямо разнообразие от сортове царевица, които вече се отглеждат по цял свят.

Джеймс Кенеди, учител по химия в Австралия, създава няколко страхотни инфографики (които ние преведохме) за да покаже колко драстично се е развивала еволюцията на селскостопанските растения. Ето неговата графика за царевицата:

Източник: The Evolution of Corn


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Биология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.