Un equipo internacional de investigadores ha tenido éxito por primera vez en la secuenciación del genoma de los granos de cebada calcolítica. Este es el genoma vegetal más antiguo reconstruido hasta la fecha. Las semillas de 6,000 años de antigüedad fueron recuperadas de la cueva Yoram en el acantilado surde la fortaleza de Masada en el desierto de Judea en Israel, cerca del Mar Muerto. Genéticamente, la cebada prehistórica es muy similar a la cebada actual cultivada en el sur de Levante, lo que respalda la hipótesis existente de domesticación de cebada en el Alto Valle del Jordán.
Los miembros del equipo de investigación son del Instituto Leibniz de Genética de Plantas e Investigación de Plantas de Cultivos IPK en Gatersleben, Alemania; Universidad Bar-Ilan en Ramat Gan, Israel; Universidad Hebrea, Jerusalén, Israel; Instituto Max Planck para elScience of Human History en Jena, Alemania; y la Universidad de Haifa, Israel; The James Hutton Institute, Reino Unido; Universidad de California, Santa Cruz, Estados Unidos; Universidad de Minnesota St. Paul, Estados Unidos; Universidad de Tübingen, Alemania.
Los granos analizados, junto con decenas de miles de otros restos vegetales, fueron recuperados durante una excavación arqueológica sistemática encabezada por Uri Davidovich, del Instituto de Arqueología, la Universidad Hebrea de Jerusalén, y Nimrod Marom, del Instituto de Arqueología Zinman,Universidad de Haifa, Israel. El análisis arqueobotánico fue dirigido por Ehud Weiss, de la Universidad de Bar-Ilan. La cueva es muy difícil de acceder y fue utilizada solo por un corto tiempo por humanos, hace unos 6,000 años, probablemente como un refugio efímero.
Genoma vegetal más antiguo reconstruido hasta la fecha
La mayoría del examen de los hallazgos arqueobotánicos se ha limitado a la comparación de especímenes antiguos y actuales basados en su morfología. Hasta ahora, solo el maíz prehistórico ha sido reconstruido genéticamente. En esta investigación, el equipo logró secuenciar el genoma completo delos granos de cebada de 6,000 años de antigüedad. Los resultados ahora están publicados en la versión en línea de la revista Genética de la naturaleza .
"Estos restos arqueológicos nos brindaron una oportunidad única para finalmente secuenciar un genoma de plantas calcolíticas. El material genético ha sido bien conservado durante varios milenios debido a la extrema sequedad de la región", explica Ehud Weiss, de la Universidad de Bar-IlanPara determinar la edad de las semillas antiguas, los investigadores dividieron los granos y sometieron a la mitad a datación por radiocarbono, mientras que la otra mitad se usó para extraer el ADN antiguo. "Para nosotros, el ADN antiguo funciona como una cápsula del tiempo que permiteviajar a la historia y analizar la domesticación de las plantas de cultivo en distintos momentos en el pasado ", explica Johannes Krause, Director del Departamento de Arqueogenética del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana en Jena. El genoma deLos granos de cebada calcolítica son el genoma vegetal más antiguo que se ha reconstruido hasta la fecha.
Domesticación de la cebada completada muy temprano
El trigo y la cebada ya se cultivaron hace 10,000 años en la Media Luna Fértil, una región en forma de hoz que se extiende desde el actual Iraq e Irán a través de Turquía y Siria hasta el Líbano, Jordania e Israel. Hasta el día de hoy, las formas salvajes de estosdos cultivos persisten en la región y se encuentran entre las principales especies modelo estudiadas en el Instituto de Evolución de la Universidad de Haifa. "Fue a partir de ahí que se originó el cultivo de granos y luego se extendió a Europa, Asia y África del Norte", explica Tzion Fahima,de la Universidad de Haifa.
"Nuestros análisis muestran que las semillas cultivadas hace 6,000 años difieren mucho genéticamente de las formas silvestres que encontramos hoy en la región. Sin embargo, muestran una superposición genética considerable con las líneas domesticadas de la región", explica Nils Stein, quiendirigió la comparación del genoma antiguo con los genomas modernos en el Instituto Leibniz de Genética de Plantas e Investigación de Plantas de Cultivos IPK, Gatersleben, con el apoyo de Robbie Waugh y colegas del Instituto James Hutton, Dundee, Escocia, y Gary Muehlbauer, Universidadde Minnesota, EE. UU. "Esto demuestra que la domesticación de la cebada en la Media Luna Fértil ya estaba muy avanzada".
La comparación de las semillas antiguas con formas silvestres de la región y con las llamadas 'variedades locales' es decir, líneas locales de cebada cultivadas por agricultores en el Cercano Oriente permitió sugerir geográficamente, según Tzion Fahima y sus colegas en elUniversidad de Haifa y el Colegio Tel-Hai de Israel, "el origen de la domesticación de la cebada en el Valle del Alto Jordán - una hipótesis que también es apoyada por dos sitios arqueológicos en el área circundante donde se han encontrado los primeros restos de cultivo de cebada hasta ahora.
Los inmigrantes "confían" en las variedades locales existentes
También la superposición genética con las líneas domesticadas actuales de la región es reveladora para los investigadores. "Esta similitud es un hallazgo sorprendente considerando en qué medida el clima, pero también la flora y fauna local, así como los métodos agrícolas,han cambiado durante este largo período de tiempo ", dice Martin Mascher, del Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Investigación de Cultivos, el autor principal del estudio. Por lo tanto, los investigadores asumen que los conquistadores e inmigrantes que vinieron a la región no trajeron sus propioscosechar semillas de sus antiguas tierras de origen, pero continuaron cultivando las variedades locales existentes adaptadas localmente.
Nuevas ideas sobre los orígenes de nuestras plantas de cultivo
La combinación de arqueología, arqueobotánica, genética y genómica computacional en un estudio interdisciplinario ha producido nuevas ideas sobre los orígenes de nuestras plantas de cultivo. "Esto es solo el comienzo de una nueva y emocionante línea de investigación", predice Verena Schuenemann, de la Universidad de Tuebingen, el segundo autor principal del estudio. "El análisis de ADN de restos arqueológicos de plantas prehistóricas nos proporcionará nuevos conocimientos sobre el origen, la domesticación y la propagación de las plantas de cultivo".
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Materiales proporcionado por Universidad de Bar-Ilan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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