新墨西哥州大学的研究人员记录了中美洲首次使用玉米的情况。

2020-06-15 15:00:39

几乎任何一家杂货店的每个过道都充斥着由玉米制成的产品:新鲜玉米、罐头玉米、玉米粥、玉米饼壳、玉米片、爆米花、数百种产品中的玉米甜味剂、宠物食品、肥皂和化妆品中的玉米填充物,不胜枚举。

新墨西哥大学人类学教授基思·普鲁弗(Keith Prufer)表示,玉米可能是人类有史以来驯化的最重要的植物,2019年产量超过10亿吨,是大米的两倍。普鲁弗是一个团队的首席研究员,该团队刚刚发布了一项新的研究,揭示了人们何时开始食用玉米。

这项名为《玉米作为美洲主粮的早期同位素证据》的研究由普鲁弗和他的团队发表在《科学进展》杂志上,揭示了现在无处不在的玉米何时成为人们饮食的关键部分的新信息。直到现在,人们对生活在中美洲热带地区的人类何时开始食用玉米知之甚少。但是,在中美洲岩石庇护所发现的保存极为完好的古人类骨骼“无与伦比”的发现揭示了玉米何时成为美洲人饮食的关键部分。

“今天,玉米之所以受欢迎,很大程度上是因为它在动物饲料中的碳水化合物和蛋白质价值很高,而且含糖量很高,这使它成为许多加工食品(包括含糖饮料)的首选成分。”传统上,它在中美洲也被用作发酵饮料。鉴于它在9000年前的墨西哥起步卑微,了解它是如何成为世界上最具优势的植物的,破译最初是什么吸引了人们,这对理解它是如何成为世界上最具优势的植物大有裨益。我们的论文是首次直接测量人类是否采用玉米作为主食,“普鲁弗说。

普鲁弗说,由UNM和加州大学圣巴巴拉分校领导的国际研究小组正在调查中美洲最早的人类,以及他们如何随着时间的推移适应新的不断变化的环境,以及这些变化如何影响人类的生活史和社会。

普鲁弗说:“从进化论的角度理解这些变化的关键问题之一是知道从狩猎和采集路径到农业发展的变化是什么样子,以及创新的新生存战略的速度和节奏。粮食生产和农业是人类历史上最重要的文化创新之一。”农业使我们能够在同一地点以更大的群体生活,并在粮食生产周围发展永久性村庄。

这些变化最终导致了玛雅地区在3000至1000年前的古典时期玛雅城邦的发展。然而,在这项研究之前,我们不知道早期中美洲人什么时候第一次成为农民,也不知道他们接受新种植的玉米作为稳定饮食的速度有多快。当然,在耕作之前,它们在觅食、狩猎和园艺方面都非常成功,因此了解它们的时间安排和潜在的过程是相当有意义的。

骨骼样本的放射性碳测年显示,从人们食用野生动植物的前玉米狩猎采集饮食过渡到对玉米的引入和日益依赖。到4700年前,玉米在该地区人们饮食中所占的比例不到30%,700年后上升到70%。

玉米是从大约9000年前生长在墨西哥中部巴尔萨斯河谷下游的一种野草Teosinte驯化而来的。有证据表明,大约6500年前,玉米最早出现在玛雅低地,大约在同一时间,它出现在墨西哥的太平洋海岸。但没有证据表明玉米在当时是一种主粮。

“我们推测,玉米茎汁可能是早期驯化玉米植株的原始用途,当时玉米杆和种子基本上太小,没有太大的饮食意义。”“我们推测,玉米茎汁可能是早期驯化玉米植物的原始用途,当时玉米杆和种子基本上太小,不具有太大的饮食意义。”普鲁弗解释说:“人类擅长将含糖液体发酵成酒精饮料。这一点发生了变化,因为人类对种子越来越大的玉米植物的选择与植物本身的基因变化不谋而合,最终导致了更大的玉米棒,更多的种子排在更多的种子行中。”

“我们在伯利兹玛雅山脉布莱登自然保护区的两个非常偏远的岩石避难所进行了五年的实地工作,这是一个广阔的荒野地区,距离最近的道路只有两天的步行路程。为了在这个地区工作,我们不得不在没有电、没有自来水、甚至没有手机服务的情况下扎营,每年一次要有一个月的时间没有电、没有自来水,甚至没有手机服务。“。

为了确定古代个体的饮食中是否存在玉米,普鲁弗和他的同事们测量了52具骨骼的骨骼和牙齿中的碳同位素。这项研究涉及男性和女性成人和儿童的遗骸,提供了人口的整体样本。最古老的遗骸可以追溯到9600到8600年前,并持续到大约1000年前。

分析显示,最古老的遗骸是吃热带森林和大草原上发现的野生植物、棕榈树、水果和坚果的人,以及狩猎陆地动物的肉类。

到4700年前,饮食已经变得更加多样化,一些人表现出第一次消费玉米。两名哺乳婴儿的同位素特征表明,他们的母亲食用了大量玉米。结果显示,随着人口过渡到久坐农业,玉米的消费量在下一个千年将会增加。

普鲁弗指出:“我们可以在骨骼的同位素中直接观察到,在我们研究的早期人群中,玉米是如何成为一种主要谷物的。我们知道,几千年来,人们一直在用玉米的野生祖先茶壶和最早的早期玉米进行实验,但直到公元前4000年左右,它才似乎成为一种主要谷物。在那之后,人们从未停止食用玉米,导致它可能成为美洲最重要的粮食作物,然后成为世界上最重要的粮食作物。“。

发掘工作由普鲁弗和一个由考古学家、生物学家、生态学家和地质学家组成的国际团队指导。许多UNM的研究生和本科生参加了实地研究,以及与保护区共同管理小组(伯利兹的一个非政府组织Ya‘axche’Protection Trust)的合作者。

普鲁弗指出,挖掘小组的条件并不容易:“我们在伯利兹玛雅山脉布莱登自然保护区的两个非常偏远的岩石避难所进行了五年的实地工作,这是一个广阔的荒野地区,距离最近的道路只有两天的步行路程。为了在这个地区工作,我们不得不在没有电、没有自来水、甚至没有手机服务的情况下扎营,每年一次要有一个月的时间没有电、没有自来水,甚至没有手机服务。“。

这项分析是在宾夕法尼亚州立大学、UNM稳定同位素中心、UCSB和英国埃克塞特大学进行的。普鲁弗和他来自UCSB的同事道格·肯内特(Doug Kennett)是项目主任。该项目由阿尔法伍德基金会和国家科学基金会资助。这项研究是由来自UNM,UCSB,宾夕法尼亚州立大学,埃克塞特大学,美国陆军中央鉴定实验室,密西西比大学,北亚利桑那大学和伯利兹的Ya‘axche保护信托基金的研究人员进行的。

既然这项研究已经发表,研究小组将把它推进到下一阶段。

普鲁弗说:“新技术使我们能够通过研究古代DNA和对单个氨基酸的同位素分析来更深入地进行分子分析,这些氨基酸参与了将食物转化为组织和能量的积木。我们已经有了博士生,他们正在努力将我们的工作扩展到下一代分析。”