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작물화가 서서히 진행되면서 짧고 뭉툭한 형태에서 오늘날 우리가 좋아하는 긴 자루와 즙 많은 알갱이를 지닌 옥수수가 되었다.

미국은 옥수수의 나라이다. 그러나 4천 년 전에는 멕시코에서 미국 남서부로 들어와 퍼진 외래종이었다. 새로운 연구에서 이 작물이 여행한 경로를 조사하고, 지금과 같은 모습을 갖추게 된 유전적 변화를 재구성했다.

그 결과는 “유전학에 대한 우리의 지식과 이해에 정말로 중요한 진전이며, 옥수수의 진화사이다”라고 이 연구에 참여하지는 않았지만 고대 아리조나 주의 초기 농업을 연구하는 뉴멕시코 대학의 고고학자 Bruce Huckell 씨는 이야기한다.

옥수수의 야생종은 멕시코 중부의 온습한 환경에서 자라는 풀의 일종인 테오신테teosinte이다. 이곳에서 6천~1만 년 전의 어느 때 처음으로 작물화되었다. 약 4천 년 전, 옥수수가 지금의 미국 남서부에 모습을 나타내기 시작했다. 과학자들은 그러한 여행이 어떻게 이루어졌는지 두 가지 가설을 세웠다. 하나는 태평양 연안으로 확산되었다는 것이고, 다른 하나는 미국 남서부에서 재배되기 전 먼저 멕시코 중부의 더 춥고 건조한 고원지대로 이동했을 것이라는 가정이다.

이것이 바로 옥수수의 조상이라 하는 테오신테의 모습이다. 열매는 보잘 것 없고, 잎과 줄기만 무성하다.

옥수수가 여행한 경로를 파악하기 위해 코펜하겐 대학에서 원시 게놈학을 연구하는 M. Thomas Gilbert 씨와 동료들이 멕시코와 미국 남서부에서 가져온 고대의 옥수수 자루 32개의 DNA를 비교했다. 그들은 가장 오래된 미국 남서부의 옥수수 샘플 —3천 년 전의 것— 이 해안을 따라 자란 품종보다 멕시코 고원지대의 옥수수와 유전적으로 더 유사하다는 사실을 발견하여, Nature Plants에 발표했다. 

그러나 더 최근에 가까운 샘플에서는 해안의 품종과 더 많은 유전자를 공유하는 것을 발견했다. 그것은 옥수수가 “처음에는 고원의 길을 갔다”는 것을 제시한다고 Gilbert 씨는 말한다. 그러나 아직 작물화의 초기 단계였던 그 작물은 아마 고도가 높거나 건조한 미국 남서부에서는 번성하지 못했을 것이다. 몇 백 년이 지나면서 농민들이 “시간을 들여 그것을 개선하기 위해 다른 곳의 품종과 교잡시켰다”고 그는 말한다.

연구팀은 현대의 옥수수가 향한 진화를 재구성할 수 있었다. 농민들이 육종으로 옥수수에서 없애버린 첫 번째 특성은 야생 식물들이 보통 씨앗을 퍼뜨리기 위해 탁 튀어 나가는 탈립성이었다. 어떤 작물의 씨앗을 받아서 이듬해에 심으려고 한다면 “매우 매우 짜증나는 특성이다”라고 Gilbert 씨는 말한다. 그러고 나서 몇 백 년에 걸쳐, 농민들은 미국 남서부의 건조한 환경에서도 번성할 수 있도록 가뭄 저항성 옥수수를 육종했다. 마지막으로 불과 1천 년 전에 맛을 향상시키고, 영양성분을 개선하며, 또르띠야와 타말리 같은 음식을 만들기 쉽도록 가공하기 더 편한 알이 달리게 육종했다. “우리가 식료품점에 가면 볼 수 있는 옥수수처럼 된 것은 정말 얼마 되지 않은 일이다.”라고 Gilbert 씨는 말한다.

이 연구는 “옥수수의 확산에 대한 우리의 이해가 이전에 생각하던 것보다 훨씬 더 복잡함을 보여준다”고 멕시코 남서부와 북부의 초기 농업을 연구하는 텍사스 대학의 고고학자 Robert Hard 씨는 말한다. 그러나 이 그림을 완성하려면 더 많은 고고학 자료가 필요하다. “우리에겐 미국 남서부와 멕시코의 옥수수 원산지 사이의 지역인 멕시코 북부의 광대한 땅에 관한 자료는 거의 없다”고 Hard 씨는 강조한다. 이는 “우리의 이해에는 커다란 빈틈이 있다"는 것을 뜻한다.

원문: http://news.sciencemag.org/archaeology/2015/01/how-corn-became-corn

청양고추가 맵다지만 세계에는 그보다 훨씬 매운 고추들이 많다. 말 그대로 '번데기 앞에서 주름 잡지 말' 일이다.

멕시코와 인도에도 매운 고추가 있기로 유명하지만, 현재 세계에서 가장 매운 고추는 미국에서 재배되는 품종이라고 한다.

그런데 도대체 왜?

이렇게 매운 고추을 개발한 것이냐. 미친 것 아니냐!

2013년 6월 3일 촬영. 꽃대가 형성되기 시작한 함안상추. 아직까지는 잎을 따먹을 만하나 곧 쇠서 못 먹을 판이다.

단언컨대, 내가 먹어본 상추 가운데 가장 맛있는 걸 꼽으라면 주저없이 함안상추를 들겠다. 그래서 몇 년 전 씨앗을 얻은 이후 해마다 밑지지 않고 심어왔다.

그런데 그 함안상추에도 단점이 있으니, 바로 생산성이 너무 떨어진다는 것이다.

개량종, 아니 다른 토종 상추에 비해서도 잎이 너무 드문드문 달려서 따먹을 잎이 적다. 그리고 특히 꽃대가 너무 일찍 올라온다.

모든 식물이 그렇듯 꽃이 피면 모든 영양이 꽃에서 생길 열매나 씨앗에 집중이 되고 잎은 별로 돌보지 않게 된다. 마치 여성이 임신을 한 것과 같은 상태인 것이다. 그래서 꽃대가 올라오면 상추의 경우 더더욱 먹을 잎이 없어진다.

이러한 단점을 개선하려면 그렇지 않은 상추를 구해다가 교배를 시켜 교잡종을 얻을 수밖에 없다. 전문적인 기술은 둘째치고, 시간과 노력이 엄청나게 많이 들어가는 일이 아닐 수 없다. 이런 부분의 일이 그래서 전문가들에게 맡겨지는 것 아니겠는가.

언젠가 종자를 개량하는 육종도 해보고 싶구만.

쿠추마타네스 고지대의 풍경

과테말라 서부의 쿠추마타네스Cuchumatanes 고지대에 있는 우에우에테낭고Huehuetenango 지역(여기를 참조 http://bit.ly/11qLsbr)은 옥수수 다양성의 중요한 보고이다. 이곳에서는 농민들이 예전 세대부터 전통적으로 농사지어 온 지역의 토종을 유지하는 있지만, 변화하는 환경과 사회 조건이 지역의 유전적 다양성과 식량안보에 악영향을 미치기 시작하고 있다. 지난 10여 년에 걸쳐, 기후변화와 자연재해가 옥수수에 기반한 생산체계에 상당한 영향을 미쳤고, 소농들은 그 결과 고통을 받았다. 종자의 선발과 보존에 대한 지식의 부족과 함께 토지 소유의 붕괴가 수확량에 심각한 영향을 미쳐 농민들이 지역의 토종을 보존하지 못하도록 만들었다. 농민들은 점점 시장에서 개량된 옥수수 종자를 비싼 가격을 지불하며 사게 되었다. 이런 종자는 농민들이 해오던 저투입 농사와 가혹한 재배환경에 적합하지 않거나 농민들의 선호와 옥수수의 다양한 용도에도 맞지 않는다.

지역의 농업협동조합 Asocuch.

농업생물다양성은 한계환경에 작물이 적응하고, 지역의 전통과 문화를 유지하기 위한 핵심이다. 이러한 신념에 기반하고 있는 과테말라의 농업협동조합 Asocuch는 농업과 임업의 기술혁신을 위한 재단(FUNDIT) 및 농업과학기술연구소(ICTA)와 함께 '메소아메리카의 참여형 식물육종에 관한 합작프로그램'의 구조 안에서 2000년 초반부터 농업생물다양성의 상실을 막기 위한 작업에 착수했다.

Quilinco 마을의 종자은행. 옥수수 다양성을 보존하고 있다.

Quilinco 마을에서부터 지역에서 이용할 수 있는 다양성의 대표적 수집종을 생산하기 위하여 농민들이 보존하고 있는 토종 옥수수를 수집하고 분류했다. 이 초기의 수집종이 참여형 식물육종 과정의 기초를 형성했고, 품종의 대량 선발과 교배에 농민들이 참여했다. 곧바로 원래의 씨앗이 개량 과정에서 참고자료로 보존되어야 한다는 필요성이 생겼고, Quilinco 마을에 기초적인 종자은행이 설립되었다. 몇 년에 걸쳐 육종에 의해 개량된 종자가 종자은행으로 들어가 보관되었다. 이러한 종자는 기여한 농민과 옥수수의 특징(붉은, 검은 등등)에 따라 이름이 붙여졌다. Quilinco 종자은행은 현재 약 657가지의 옥수수를 보관하고 있으며, 다른 7곳의 마을에도 종자은행이 설립되었다. 1000명 이상의 농민이 대량 선발과 종자 보존에 대한 교육을 받았고, 토종의 수확량이 확실하게 증대되었다(평균 1.5톤/cuerda에서 4톤/cuerda으로 증가. ‘cuerda’는 전통적인 단위로서 약 200평에 상당함).

지역의 토종 옥수수 품종들.

확대하여 본 토종 옥수수.

토종 옥수수.

이러한 노력이 지역의 5000명 이상의 마을 주민들의 종자와 식량안보를 강화하는 데 기여한 것은 물론, 지역의 옥수수 다양성도 보존할 수 있게 만들었다. 최근 마을 주민들이 최고의 성능을 지니도록 개량된 토종의 선발을 시작했고, 종자의 판매를 위하여 더 큰 규모의 노력을 기울이고 있다. 이러한 향상된 토종의 장점에 대한 인식을 높이고 이 계획의 재정적 안정성을 지속적으로 확보하고자 현장방문과 라디오 광고를 통해 홍보하고 있다. 

판매용인 개량된 토종 옥수수 종자의 포장.

그러나 이러한 종자가 더 널리 보급되고 채택되도록 해야 한다는 과제가 남아 있다. 현재 정책적으로 농민과 협동조합이 생산한 개량된 토종 종자의 가치에 대해서는 아무 인정도 해주지 않고 있다. Asocuch는 현재 쿠추마테네스의 농민들이 생산한 다양한 토종 종자가 종자의 범주와 적절한 관련규정에 포함되도록 하기 위하여 국내의 종자법 초안에 관한 정책 토론회에 참여하고 있다.

종자은행의 저장고 모습.

과테말라에서 식량과 농업의 식물 유전자원에 대한 국제조약을 구현할 국가의 역량을 강화하기 위하여 Bioversity International이 주도하는  프로젝트를 시작하는 것과 함께, 정책입안자들이 지속가능한 개발과 식량안보를 위한 농업생물다양성의 보존과 이용에서 농민의 역할과 권리가 얼마나 중요한지에 대하여 더욱 자각하기를 바란다. 또한 '메소아메리카에서 기후변화의 적응을 위한 식량과 농업에서 식물 유전자원의 역할을 강화하기 위한 전략적 행동계획'의 참여 제도에서는, 지역의 이해당사자들이 증가하고 있는 기후변화의 과제에 대응하기 위한 효과적인 도구로 공동체의 종자은행과 참여형 식물육종에 중점을 두도록 했다. 앞으로 10년에 걸쳐 전략적 행동계획을 실행함으로써 쿠추마타네스의 농민들을 지원하기 위해 조율된 조치가 개발될 것이다.

교육을 받은 이후 지역의 종자은행에서 헌신적으로 일하고 있는 직원들.

슈퍼마켓 토마토가 맛없는 이유? 균일숙성을 위한 오랜 교배의 탓도 있을지 모르지만, 유통을 위해서 덜 익은 걸 따서 유통시키는 과정에서 익히는 것도 큰몫을 차지한다. 그리고 키우는 방법도 그럴 것이고... 

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균일숙성 위한 오랜 교배 결과