一项新研究表明，一种本土马铃薯物种在遥远的过去被土著人带到了犹他州南部，这为美国西南部在接触前就已驯化的具有重要文化意义的植物物种名单增添了新成员

由犹他大学红山花园和犹他州自然历史博物馆 (NHMU) 领导的研究小组利用基因分析揭示了四角马铃薯 ( Solanum jamesii ) 块茎在科罗拉多高原的采集、运输和交易方式和地点。研究结果支持了这一论断：块茎是“失落的姐妹”，与玉米、豆类和南瓜(俗称三姐妹)一起成为干旱地区巧妙种植的主要作物。

“运输是将本土植物驯化为农作物的早期关键步骤之一，” 新罕布什尔州立大学考古学馆长、明尼苏达大学人类学副教授、该研究的合著者Lisbeth Louderback博士说道。“驯化可以从人们在新的地点采集和移植繁殖体开始。”

作者收集了考古遗址附近的现代 Four Corners 马铃薯种群的 DNA 样本，以及亚利桑那州中部和新墨西哥州莫戈隆边缘马铃薯自然分布范围内的非考古种群的 DNA 样本。研究结果表明，马铃薯可能是由现代普韦布洛人(霍皮人、祖尼人、特瓦人、齐亚人)、迪内人、南派尤特人和阿帕奇人等部落的祖先运输和种植的。

“四角土豆与玉米、可可和龙舌兰一起反映了人类数千年来对景观植物多样性的重大影响，”红山花园前保护主任兼该研究的主要作者布鲁斯·帕夫利克博士说。

该 论文于2024年7月12日发表在《美国植物学杂志》 上。

S. jamesii 的 蛋白质、钙、镁和铁含量是有机红薯的两倍，单个块茎在短短四个月内就能长出多达 600 个小块茎。这种营养丰富的作物本来是一种非常有价值的贸易商品，在歉收的冬季至关重要。虽然 Four Corners 土豆的独特分布让科学家和研究人员感到惊讶，但当地部落成员一直对此心存疑虑。

“西南地区是一个重要的、被忽视的次要驯化地区。古代土著人是知识渊博的农学家，他们关注当地的生态环境，进行广泛的贸易，并在许多不同的环境中种植植物，”沙漠植物园植物标本馆馆长兼研究植物学家温迪·霍奇森 (Wendy Hodgson) 表示。“这些研究强调了从土著人民的观点、人种学报告中学习的必要性，以及从文化而非&luo;自然&ruo;的角度来看待景观和一些植物物种。”

的妹妹

莫戈隆边缘地区包括亚利桑那州中南部，向东和向北延伸至新墨西哥州的莫戈隆山脉。锯齿状的石灰岩和砂岩悬崖将散布在高海拔地形上的黄松、松树和桧树分开。S . jamesii 广泛分布于边缘地区——这种植物在针叶林中茁壮成长，成千上万的小块茎可以在单个松树树冠下生长。这些“非考古”种群与文物缺乏关联，生长得相当大，并在整个栖息地不断分布。

相比之下，马铃薯的“考古种群”分布在古代居住地 300 米范围内，而且往往比该物种的中心分布区小。科罗拉多高原上稀疏、孤立的种群表现出一种只能用人类聚集和运输来解释的基因构成。

“自古以来，四角地区的部落就与食物和景观生物多样性有着密切的联系，”种植和报道四角土豆的纳瓦霍阿拉斯泰尔·李·比索伊 (Diné) 说道。“我在纳瓦霍族的自家农场种植了熊耳山、大阶梯山和梅萨维德地区的土豆，从这些土豆中诞生了新一代。就像祖先一样，我是土豆运输和种植的传播者。”

为了进行有性繁殖(即产生可存活的种子)，花朵必须从具有特定、兼容遗传因子的不同植物那里获得花粉。如果没有合适的伴侣，植物会通过从地下茎发芽来克隆自己，从而产生遗传上相同的子代植物。它的克隆能力使 S. jamesii 即使在条件远非理想的情况下也能生存下来。它还提供了一个遗传印记，标记每个种群的起源。这种特征在被带到其他个体很少的地方的马铃薯中很常见，并且会持续数百代。

研究人员从 25 个 Four Corner 马铃薯种群的 682 株单株植物中收集了 DNA 样本，其中 14 个种群位于考古遗址附近，而 11 个种群来自其自然分布的非考古区域。结果表明， S. jamesii遗传多样性最丰富的种群 集中在莫戈隆边缘地区。相反，来自考古遗址的种群表现出较低的遗传多样性，因为运输的块茎可能只含有一小部分可用基因。

追溯考古人群的起源

作者发现，犹他州南部埃斯卡兰特山谷的 S. jamesii 种群有两个不同的起源——一个直接来自莫戈隆边缘地区，另一个与熊耳山、梅萨维德和埃尔莫罗有关。这些考古遗址形成了一个遗传走廊，表明古代人将块茎从南向北运输。

尽管地理位置相近，但埃斯卡兰特山谷周围的四个考古种群却显示出不同的起源。基因特征可能表明，在遥远的过去，人们曾多次将土豆运往新地点，其模式可能与古代贸易路线相符。

“土豆是这一广阔文化景观中大量贸易商品之一，”劳德巴克说。“几千年来，西南地区的人们参与了该地区的社交网络、移民和贸易路线。”

可以确定的是，该物种已被运输并远离其自然分布中心种植。美国农业部马铃薯基因库的科学家几十年来一直在对 Four Corner 马铃薯的基因进行取样，并对地理范围内基因模式的多样性感到好奇。