トウモロコシは、世界で最も広く栽培されている作物の一つである。それは人間と動物の両方の食品に使用され、特にアメリカ大陸の先住民族にとって大きな文化的意義を持っている。しかし、その重要性にもかかわらず、この穀物の起源は1世紀以上に渡って激しい議論が交わされてきた。
今回、研究者たちの報告によって、現在のトウモロコシはすべて、この植物が最初に家畜化されてから数千年後の5000年余り前にメキシコ中部で作出された雑種に由来する、という結果がもたらされた。
サイエンス誌に発表されたこの研究結果は、世界で最も重要な作物の1つを改良するとともに、人々の歴史と作物が、互いに、そしてどのように影響し合っているかを理解する上で重要な意味を持つ。
「それはトウモロコシの起源と広がり、アメリカ大陸でどのように主食になったかについての新しいモデルです」と、筆頭著者でカリフォルニア大学デービス校の進化生態学科教授のジェフリー・ロス=イバラは語る。
ここ数十年の間、トウモロコシは9000年から1万年前にメキシコ南西部の低地で、テオシンテと呼ばれる一本の野草から栽培されたというのが定説となっている。トウモロコシは、世界中で主食として食べられているだけでなく、甘味料やエタノール燃料などに加工することもできる。
しかし最近になって、現代のトウモロコシのゲノムには、メキシコ中部の高地に生育する第2のテオシンタイトのDNAも大量に含まれていることが明らかになった。ロス=イバラらは、トウモロコシと野生の近縁種の1000以上のサンプルのゲノムを解析した。彼らは、世界中のすべてのトウモロコシのゲノムの約20%が、この第二高地のテオシンテに由来することを発見した。
トウモロコシは約1万年前に家畜化されたが、トウモロコシが実際に人気のある作物や主食として普及したのは、4000年後に高地のテオシンテと交雑してからであることが、今回の新たな知見から示唆されている。このことは、同時期にトウモロコシの重要性が増していたという考古学的証拠によっても裏付けられている。この新しい作物はアメリカ大陸に急速に広がり、その後世界中に広がった。現在、世界では毎年約12億トンが収穫されている。
なぜ高地のテオシンテがトウモロコシの主食化を可能にしたのか、その解明はまだ進行中だとロス=イバラは言う。研究者らは、おそらく収量性の増加を表すと思われる、コブの大きさと開花時間に関連する遺伝子を発見した。これは、熱帯作物であるトウモロコシがより高緯度でより長い日数で成長するのに役立つ可能性がある。
雑種化は、雑種生物が両親のどちらよりも元気な「雑種活力」をもたらした可能性もある。研究者らは、高地のテオシンテからのゲノムセグメントには、ゲノムの他の部分よりも有害な突然変異が少ないことを観察した。
最初の交雑は偶然だったかもしれないが、先住民の農民たちは高地のトウモロコシから導入された新しい品種を認識し、利用した可能性が高いとロス=イバラは言う。今でも「メキシコの農家に話を聞くと、畑の近くで野生のトウモロコシを栽培させると作物が強くなると言う人もいます」ということだ。
ロス=イバラ氏率いる研究チームは、カリフォルニア大学デービス校のグラハム・コープ教授、カリフォルニア大学サンタバーバラ校の考古学者、スウェーデン農業科学大学の遺伝学者とともに、アメリカ大陸におけるヒトとトウモロコシの共進化を研究している。彼らは遺伝学を使って、人間とトウモロコシがどのようにして大陸に広がったのか、トウモロコシと人間の両方の個体数が、相互作用によってどのように増えたり減ったりしたのかを調べている。
「私たちは、人間の遺伝子データ、トウモロコシの遺伝学、考古学的データを取り入れ、トウモロコシの起源に関する新しいモデルによって提起された多くの疑問に答える努力をします」とロス=イバラは語った。
（ナオキ・コムロ 山口敏太郎タートルカンパニー ミステリーニュースステーションATLAS編集部）
