Un importante evento de enfriamiento global que ocurrió hace 4,200 años puede haber llevado a la evolución de nuevas variedades de arroz y la propagación del arroz en el norte y el sur de Asia, según descubrió un equipo internacional de investigadores.
Su estudio, publicado en Plantas naturales y dirigido por el Centro de Genómica y Biología de Sistemas de la NYU, utiliza un enfoque multidisciplinario para reconstruir la historia del arroz y rastrear su migración en toda Asia.
El arroz es uno de los cultivos más importantes en todo el mundo, un alimento básico para más de la mitad de la población mundial. Primero se cultivó hace 9,000 años en el valle de Yangtze en China y luego se extendió por el este, sudeste y sur de Asia, seguido deOriente Medio, África, Europa y las Américas. En el proceso, el arroz evolucionó y se adaptó a diferentes ambientes, pero se sabe poco sobre las rutas, el tiempo y las fuerzas ambientales involucradas en esta propagación.
En su estudio, los investigadores reconstruyeron el movimiento histórico del arroz en Asia utilizando secuencias del genoma completo de más de 1.400 variedades de arroz, incluidas las variedades de japonica e indica, dos subespecies principales de arroz asiático, junto con la geografía, la arqueologíay datos climáticos históricos.
Durante los primeros 4.000 años de su historia, el cultivo de arroz se limitó en gran medida a China, y la subespecie creció japonica. Luego, un evento de enfriamiento global hace 4.200 años, también conocido como el evento 4.2k, que se cree que tieneTuvo consecuencias generalizadas, incluido el colapso de las civilizaciones de Mesopotamia a China, coincidió con la diversificación del arroz japonica en variedades templadas y tropicales. Las variedades templadas recientemente evolucionadas se extendieron en el norte de China, Corea y Japón, mientras que las variedades tropicales y se extendieron al sudeste asiático.
"Este cambio climático abrupto obligó a las plantas, incluidos los cultivos, a adaptarse", dijo Rafal M. Gutaker, un asociado postdoctoral en el Centro de Genómica y Biología de Sistemas de la Universidad de Nueva York y autor principal del estudio. "Nuestros datos genómicos, así como el paleoclimáticoLos modelos de nuestros colaboradores muestran que el evento de enfriamiento ocurrió al mismo tiempo que el aumento de la temperatura templada de Japón, que crece en regiones más templadas. Este evento de enfriamiento también puede haber llevado a la migración de la agricultura arrocera y las comunidades de agricultores hacia el sudeste asiático ".
"Estos hallazgos fueron respaldados por datos de restos arqueológicos de arroz excavados en Asia, que también mostraron que después del evento 4.2k, el arroz tropical migró hacia el sur mientras que el arroz también se adaptó a las latitudes del norte como variedades templadas", dijo Michael D. Purugganan, el profesor de plata de biología en NYU, quien dirigió el estudio.
Después del evento de enfriamiento global, el arroz tropical japonica continuó diversificándose. Llegó a las islas en el sudeste asiático hace unos 2.500 años, probablemente debido a las extensas redes comerciales y el movimiento de bienes y personas en la región, un hallazgo también respaldado por arqueologíadatos.
La propagación del arroz índica fue más reciente y más complicada; después de originarse en el bajo valle del Ganges en la India hace aproximadamente 4,000 años, los investigadores rastrearon su migración desde India a China hace aproximadamente 2,000 años.
Si bien los investigadores habían pensado que la lluvia y el agua serían el factor ambiental más limitante en la diversidad del arroz, descubrieron que la temperatura era el factor clave. Sus análisis revelaron que la acumulación de calor y la temperatura estaban muy fuertemente asociadas con las diferencias genómicas entre las especies tropicalesy variedades templadas de arroz japonica.
"Este estudio ilustra el valor de la investigación multidisciplinaria. Nuestros datos genómicos nos dieron un modelo de dónde y cuándo el arroz se extendió a diferentes partes de Asia, la arqueología nos dijo cuándo y dónde apareció el arroz en varios lugares, y el modelado ambiental y climáticonos dio el contexto ecológico ", dijo Purugganan." Juntos, este enfoque nos permite escribir un primer borrador de la historia de cómo el arroz se dispersó por Asia ".
Comprender la propagación del arroz y las presiones ambientales relacionadas también podría ayudar a los científicos a desarrollar nuevas variedades que satisfagan los desafíos ambientales futuros, como el cambio climático y la sequía, lo que podría ayudar a abordar los problemas inminentes de seguridad alimentaria.
"Armados con el conocimiento del patrón de dispersión del arroz y los factores ambientales que influyeron en su migración, podemos examinar las adaptaciones evolutivas del arroz a medida que se extiende a nuevos entornos, lo que podría permitirnos identificar rasgos y genes para ayudar en futuros esfuerzos de mejoramiento,"dijo Gutaker.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nueva York . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :