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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