Alastair Lee Bitsóí, Diné, מחזיק קציר של תפוחי אדמה מארבע פינות בסל Diné בחווה שלו באומת הנבאחו. קרדיט: Alastair Bitsóí
מחקרים מאשרים כי תפוח האדמה ארבע פינות גדל באופן היסטורי על ידי קבוצות ילידים בדרום מערב, מראה טכניקות חקלאיות מתקדמות ותפקידו של תפוח האדמה ברשתות סחר, מה שהשפיע באופן משמעותי על מגוון הצמחים.
מחקר מגלה שתפוח אדמה מקומי מִיןSolanum jamesii, הועברה וטיפחה באופן היסטורי על ידי עמים ילידים ברחבי דרום מערב ארה"ב, ותרמה למורשת החקלאית של האזור. יבול 'אחות אבודה' זה, העשיר בחומרי הזנה ומסוגל לייצר מאות פקעות במהירות, מילא תפקיד מכריע ברשתות סחר עתיקות ובדיאטות חורף.
מחקר חדש בראשות Red Butte Garden והמוזיאון לתולדות הטבע של יוטה (NHMU) באוניברסיטת יוטה מגלה שאנשים ילידים קדומים הביאו מין תפוחי אדמה מקומיים לדרום יוטה, והרחיבו את רשימת מיני הצמחים המבויתים על ידי תרבויות טרום מגע באזור דרום מערב ארה"ב
החוקרים השתמשו בניתוח גנטי כדי לקבוע כיצד והיכן פקעות של תפוח האדמה ארבע הפינות (Solanum jamesii) נאספו, הועברו ונסחרו ברחבי רמת קולורדו. הממצאים, שפורטו לאחרונה ב- American Journal of Botanyמצביעים על כך שהפקעת היא "אחות אבודה", המצטרפת לתירס, שעועית ודלעת – המכונה בדרך כלל שלוש האחיות – כמרכיב עיקרי של גידולים שטופחו בהצלחה בשטחים המאתגרים של האזור.
צמח Solanum jamesii, תפוח האדמה ארבע הפינות. קרדיט: טים לי/NHMU
תובנות על ביות מוקדם
"תחבורה היא אחד השלבים החיוניים המוקדמים בביות של צמחים מקומיים לגידולים", אמרה ד"ר ליסבת לודרבק, אוצרת ארכיאולוגיה עבור NHMU, פרופסור חבר לאנתרופולוגיה באוניברסיטת יוטה, ומחברת שותפה של המחקר. "ביות יכול להתחיל בכך שאנשים אוספים ומשתילים מחדש תרבויות במיקום חדש."
החוקרים אספו DNA דגימות מאוכלוסיות תפוחי אדמה מודרניות של Four Corners ליד אתרים ארכיאולוגיים ומאוכלוסיות לא ארכיאולוגיות בטווח הטבעי של תפוח האדמה בשפת מוגולון של מרכז אריזונה וניו מקסיקו. הממצאים מצביעים על כך שתפוח האדמה הועבר וטיפח, ככל הנראה על ידי אבותיהם של שבטי הפואבלו המודרניים (הופי, זוני, טווה, זיה), דינה, פאיוטה הדרומית והאפאצ'י.
Alastair Lee Bitsóí, Diné, עם תפוחי אדמה בארבע פינות בחווה שלו באומת הנבאחו. קרדיט: אלסטייר לי ביטסו
משמעות תזונתית ותרבותית
"תפוח האדמה ארבע הפינות, יחד עם תירס, קקאו ואגבה, משקפים את ההשפעה המשמעותית של בני האדם על מגוון הצמחים בנוף לאורך אלפי שנים", אמר ד"ר ברוס פבליק, לשעבר מנהל השימור ב-Red Butte Garden והמחבר הראשי של הספר לִלמוֹד.
S. jamesii בעל תכולת חלבון, סידן, מגנזיום וברזל פי שניים מאשר תפוח אדמה אדום אורגני, ופקעת בודדת יכולה לגדול ולהניב עד 600 פקעות קטנות תוך ארבעה חודשים בלבד. היבול המזין היה פריט סחר מוערך מאוד ומכריע בחודשי החורף הרזים. בעוד שההפצה הייחודית של תפוח האדמה ארבע הפינות הפתיעה מדענים וחוקרים, חברי השבט המקומיים חשדו בכך כל הזמן.
כל פס מייצג את ההרכב הגנטי של אוכלוסיית תפוחי אדמה נתונה ומראה מהיכן הגיעו הגנים. קרדיט: Pavlik et al. AmJBotany (2024)
"הדרום-מערב היה אזור משני חשוב של ביות שהתעלמו ממנו. אנשים ילידים עתיקים היו חקלאים בעלי ידע רב שהתכוונו לסביבתם האקולוגית האזורית, שסחרו רבות וגידלו את הצמחים בסביבות רבות ושונות", אמרה וונדי הודג'סון, אוצרת עשבי תיבול ובוטנאית מחקרית בגן הבוטני במדבר. "מחקרים כאלה מדגישים את הצורך ללמוד מנקודות מבט של עמים ילידים, מדיווחים אתנוגרפיים, ולראות נופים וכמה מיני צמחים מנקודת מבט תרבותית ולא 'טבעית'".
מגוון גנטי ותפוצת צמחים
אזור מוגולון רים מקיף את דרום מרכז אריזונה, ומשתרע מזרחה וצפונה אל הרי מוגולון של ניו מקסיקו. צוקי גיר משוננים ואבן חול מפרקים את הפונדרוזות, הפינונים והערערים הפזורים על פני השטח בגובה רב. S. jamesii מופץ באופן נרחב ברחבי השפה – הצמחים משגשגים ביערות עצי מחט, ואלפי פקעות קטנות יכולות לצמוח מתחת לחופת אורן פיניון אחת. אוכלוסיות "לא ארכיאולוגיות" אלה חסרות קשר עם חפצים, גדלות להיות גדולות למדי, והן מופצות ברציפות על פני בית הגידול.
לעומת זאת, "אוכלוסיות ארכיאולוגיות" של תפוח האדמה מתרחשות בטווח של 300 מטר מאתרי מגורים עתיקים ונוטים להיות קטנים יותר מאשר בתפוצה המרכזית של המין. האוכלוסיות הדלילות והמבודדות ברחבי רמת קולורדו מציגות מבנה גנטי המוסבר רק על ידי איסוף ותחבורה אנושיים.
"שבטי אזור ארבע הפינות טיפחו חיבור למזון ולמגוון ביולוגי בנוף מאז ומעולם", אמר אלסטייר לי ביטסאי (דינה), עיתונאי בנבאג'ו המגדל ומדווח על תפוח האדמה ארבע הפינות. "גידלתי ספדים מ-Bears Ears, Grand Staircase ואזור Mesa Verde בחווה של משפחתי באומת הנבאחו, ומהם נולד דור חדש. כמו האבות הקדמונים, אני גורם פיזור להובלתו ולטיפוחו".
כדי להתרבות מינית – כלומר ליצור זרעים בני קיימא – פרחים חייבים לקבל אבקה מצמח אחר עם גורמים גנטיים ספציפיים ותואמים. ללא בן לוויה הנכון, צמחים ישבטו את עצמם על ידי הנבטה מגבעולים תת קרקעיים כדי ליצור צמח בת זהה מבחינה גנטית. יכולת השיבוט שלו מאפשרת S. jamesii להתמיד גם כשהתנאים רחוקים מלהיות אידיאליים. זה גם מספק סימון חותמת גנטית מהיכן כל אוכלוסיה מקורה. חתימה זו נפוצה בתפוחי אדמה הנישאים למקומות עם מעט פרטים אחרים ונמשכת מאות דורות.
מתאמים ארכיאולוגיים וגיוון גנטי
חוקרים אספו דגימות DNA מ-682 צמחים בודדים על פני 25 אוכלוסיות של תפוח האדמה ארבע הפינות – 14 אוכלוסיות היו בקרבת אתרים ארכיאולוגיים, בעוד ש-11 היו מאזורים לא ארכיאולוגיים בתפוצתו הטבעית. התוצאות הראו כי האוכלוסיות המגוונות ביותר מבחינה גנטית של S. jamesii התרכזו סביב שפת מוגולון. לעומת זאת, אוכלוסיות מאתרים ארכיאולוגיים הראו מגוון גנטי מופחת מכיוון שהפקעות המועברות אולי הכילו רק חלק קטן מהגנים הזמינים.
המחברים מצאו שאוכלוסיות של S. jamesii בעמק אסקאלנטה בדרום יוטה יש שני מקורות שונים – אחד ישירות מאזור מוגולון רים ואחד הקשור לאוזני דובים, מסה ורדה ואל מורו. אתרים ארכיאולוגיים אלה יוצרים מסדרון גנטי המצביע על כך שאנשים קדומים העבירו את הפקעות מדרום לצפון.
למרות היותם קרובים גיאוגרפית, ארבע אוכלוסיות ארכיאולוגיות מסביב לעמק אסקאלנטה מראות מקורות ברורים. החתימות הגנטיות יכולות להצביע על כך שאנשים העבירו תפוחי אדמה למקומות חדשים מספר פעמים בעבר הרחוק בתבנית שתואמת ככל הנראה לנתיבי סחר עתיקים.
"תפוח האדמה מצטרף למכלול גדול של סחורות שנסחרו על פני הנוף התרבותי העצום הזה", אמר לודרבק. "במשך אלפי שנים, אנשים מדרום מערב השתתפו ברשתות חברתיות, הגירה ונתיבי מסחר באזור".
מסקנה וכיווני מחקר עתידיים
מה שברור הוא שהמין הועבר וגדל הרחק ממרכז התפוצה הטבעי שלו. מדענים מ- USDA Potato Gene Bank דגמו את הגנטיקה של תפוח האדמה ארבע הפינות במשך עשרות שנים והסתקרנו מהמגוון של הדפוסים הגנטיים לאורך הטווח הגיאוגרפי.
"נהגנו לתהות על דפוסי התפלגות המגוון הגנטי של Solanum jamesii," אמר ד"ר אלפונסו דל ריו, גנטיקאי צמחים באוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון ובמשרד החקלאות האמריקני תפוחי אדמה Genebank ומחבר שותף של המחקר. "לא היה ברור לנו שבני אדם שינו את הטווח שלו, אבל עכשיו יש לנו ראיות המאשרות בדיוק את זה".
החוקרים מפרשים את ההובלה של תפוח האדמה ארבע הפינות כשלבים מוקדמים של ביות, עם זאת, הם מתכננים לנתח רצפי גנים ספציפיים כדי ללמוד עוד על S. jamesii.
"אנחנו רוצים לבחון סמנים גנטיים ספציפיים עבור תכונות רצויות מסוימות כמו טעם, גודל פקעת וסבילות לכפור", אמר פבליק. "זה בהחלט אפשרי שאנשים ילידים העדיפו תכונות מסוימות ובכך ניסו לעודד גנים חיוביים."
הודג'סון אמר: "אגבה, תפוחי האדמה ארבע הפינות ומינים מבויתים אחרים הם מועמדים מצוינים לעיבוד אדמה צחיחה בתקופה שבה אנו מתמודדים עם אתגרים רבים, כולל ביטחון תזונתי וזמינות משאבי מים. כפי שהודגם במחקר זה ובמחקרים אחרים, הגנה והבנה של התפוצה והתפקידים האקולוגיים והתרבותיים של צמחים אלה דורשים שיתוף פעולה בין-תחומי בין בוטנאים, ארכיאולוגים, סוכנויות פדרליות ועמים ילידים".
