by Lisa Potter, University of Utah
(2024년 7월 18일) 새로운 연구에 따르면, 토종 감자 종이 먼 옛날 원주민들이 유타 주 남부로 전해 재배되었으며, 이는 미국 남서부에서 문화적으로 중요한 유일한 작물 종으로 여겨질 수 있다.
레드 뷰트 가든Red Butte Garden과 유타 대학교 자연사 박물관Natural History Museum of Utah (NHMU)이 주도한 연구팀은 유전자 분석을 통해 포 코너스 감자Four Corners potato (Solanum jamesii)의 덩이줄기가 콜로라도 고원 전역에서 어떻게, 어디에서 채집, 운송, 교역되었는지 밝혀냈다.
이번 연구 결과는 감자가 건조한 지역에 재배된 세 자매인 옥수수, 콩, 호박과 함께 재배된 또 다른 주요 작물인 "잃어버린 자매lost sister"라는 주장을 뒷받침한다.
"운송은 토착 식물을 작물로 길들이는 데 있어 초기 단계에서 매우 중요한 요소 중 하나다"고 뉴멕시코 역사박물관(NHMU) 고고학 큐레이터이자 유타대학교 인류학 부교수이며 이번 연구 공동 저자인 리스베스 라우더백Lisbeth Louderback 박사는 말했다.
"식물 종의 길들이기는 사람들이 번식체를 채집하여 새로운 장소에 다시 심는 것에서 시작될 수 있습니다."
연구진은 고고학 유적 인근의 현대 포 코너스 감자 재배지와 감자의 자연 서식지인 애리조나 중부와 뉴멕시코의 모골론 림Mogollon Rim 지역의 비고고학적 인구 집단에서 DNA 샘플을 채취했다.
연구 결과는 감자가 운송되고 재배되었으며, 이는 현대 푸에블로Pueblo (호피Hopi, 주니Zuni, 테와Tewa, 지아Zia), 디네Diné, 남부 파이우트Southern Paiute, 아파치Apache 부족 조상들에 의해 이루어졌을 가능성이 높다는 것을 시사한다.
"포 코너스 감자는 옥수수maize, 카카오cacao, 용설란agave과 함께 수천 년에 걸쳐 인간이 경관의 식물 다양성에 미친 상당한 영향을 보여준다"고 레드 뷰트 가든Red Butte Garden 전 보존 책임자이자 이번 연구 주저자인 브루스 파블릭Bruce Pavlik 박사는 말했다.
이 논문은 아메리카 식물학 저널(American Journal of Botany)에 게재되었다.
솔라눔 자메시(Solanum jamesii)는 유기농 붉은 감자보다 단백질, 칼슘, 마그네슘, 철분 함량이 두 배나 높으며, 한 그루 덩이줄기에서 단 4개월 만에 최대 600개 작은 덩이줄기가 열릴 수 있다.
영양이 풍부한 이 작물은 귀중한 교역품이었으며, 식량이 부족한 겨울철에 매우 중요한 역할을 했을 것이다.
과학자들과 연구자들에게는 포 코너스 감자의 독특한 분포가 놀라운 사실이었지만, 지역 부족민들은 이미 오래전부터 이를 짐작하고 있었다.
잃어버린 자매
모골론 림Mogollon Rim 지역은 애리조나 남중부에서 동쪽과 북쪽으로 뉴멕시코의 모골론 산맥Mogollon Mountains까지 뻗어 있다.
뾰족한 석회암과 사암 절벽이 고지대 지형 곳곳에 흩어져 있는 폰데로사 소나무ponderosas, 피니언 소나무pinyons, 향나무junipers 이사이에 자리 잡고 있다.
솔라눔 자메시는 모골론 림 지역 전역에 널리 분포하며, 침엽수림에서 잘 자라고, 한 그루 피니언 소나무 아래에서 수천 개 작은 덩이줄기가 자랄 수 있다.
이러한 "비고고학적" 개체군은 유물과의 연관성이 없고, 크기가 상당히 커지며, 서식지 전체에 걸쳐 연속적으로 분포한다.
반면, 감자의 "고고학적 개체군archaeological populations"은 고대 거주지에서 300미터 이내에 분포하며, 종의 중심 분포 지역보다 규모가 작은 경향이 있다.
콜로라도 고원 전역에 드문드문 고립된 개체군은 인간의 채집과 이동에 의해서만 설명될 수 있는 유전적 구성을 보여준다.
꽃은 유성 생식reproduce sexually, 즉 생존 가능한 씨앗을 만들기 위해 특정한 유전적 요소를 가진 다른 식물의 꽃가루pollen를 받아야 한다.
적합한 짝이 없으면 식물은 지하 줄기에서 싹을 틔워 유전적으로 동일한 자손 식물을 만들어내는 방식으로 스스로 복제한다.
이러한 복제 능력 덕분에 S. jamesii는 환경 조건이 이상적이지 않은 상황에서도 생존할 수 있다.
또한, 각 개체군 기원을 나타내는 유전적 표식을 제공한다.
이러한 표식은 다른 개체가 거의 없는 지역으로 옮긴 감자에서 흔히 나타나며 수백 세대에 걸쳐 지속된다.
연구진은 포 코너스 감자(S. jamesii) 25개 집단에서 682개체 DNA 샘플을 채취했다.
이 중 14개 집단은 고고학 유적 근처에 있었고, 나머지 11개 집단은 자연 분포 지역 중 고고학 유적이 아닌 곳에서 채집되었다.
연구 결과, S. jamesii의 유전적 다양성이 가장 높은 집단은 모골론 림(Mogollon Rim) 주변에 집중한 것으로 나타났다.
반대로, 고고학 유적에서 채집한 집단은 유전적 다양성이 낮았는데, 이는 운반된 감자에 이용 가능한 유전자 일부만 포함되어 있었을 가능성이 있기 때문이다.
고고학적 집단의 기원 추적
연구진은 유타주 남부 에스칼란테 밸리(Escalante Valley)의 S. jamesii 집단이 두 가지 다른 기원이 있음을 발견했다.
하나는 모골론 림 지역에서 직접 유래한 것이고, 다른 하나는 베어스 이어스(Bears Ears), 메사 베르데(Mesa Verde), 엘 모로(El Morro)와 관련된 것이다.
이러한 고고학 유적들은 유전적 통로를 형성하며, 고대인들이 감자를 운반했음을 시사한다.
지리적으로 가까움에도 에스칼란테 계곡Escalante Valley 주변 네 곳 고고학적 유적에서 발견된 감자 개체군은 서로 다른 기원을 보여준다.
이러한 유전적 특징은 사람들이 먼 과거에 여러 차례 감자를 새로운 지역으로 옮겼으며, 이는 고대 교역로와 관련이 있을 가능성이 높다는 것을 시사한다.
라우더백은 "감자는 이 광활한 문화 경관을 가로질러 교역된 수많은 상품 중 하나"라고 말했다.
"수천 년 동안 미국 남서부 사람들은 이 지역 사회적 네트워크, 이주 및 교역로에 참여했습니다."
분명한 것은 이 종이 자연 분포 중심지에서 멀리 떨어진 곳으로 옮겨 재배되었다는 점이다.
미국 농무부 감자 유전자 은행 과학자들은 수십 년 동안 포 코너스 감자의 유전자를 분석했으며, 지리적 분포 범위에 따른 다양한 유전적 패턴에 큰 관심을 보였다.
"우리는 예전부터 솔라눔 자메시이(Solanum jamesii)의 유전적 다양성 분포 패턴에 대해 궁금해했다"고 위스콘신-매디슨 대학교와 미국 농무부 감자 유전자은행 식물 유전학자이자 이번 연구 공동 저자인 알폰소 델 리오Alfonso del Rio 박사는 말했다.
"인간이 이 감자의 서식 범위를 변화시켰는지 확실하지 않았지만, 이제 그 사실을 확인시켜주는 증거를 찾았습니다."
연구진은 포 코너스 지역에서 발견된 감자의 이동을 초기 재배 단계로 해석한다.
하지만 감자가 진정으로 재배화되었는지 여부를 파악하기 위해 솔라눔 자메시이의 내한성, 맛, 발아 능력 등에 대해 더 자세히 알아보기 위해 특정 유전자 서열을 분석할 계획이다.
"우리는 괴경 크기나 내한성 같은 특정 바람직한 형질에 대한 유전적 표지자를 살펴보고 싶다"고 파블릭은 말했다.
"원주민들이 특정 형질을 선호하여 유리한 유전자를 장려하려고 했을 가능성이 있습니다."
Publication details
Bruce M. Pavlik et al, Evidence for human‐caused founder effect in populations of Solanum jamesii at archaeological sites: II. Genetic sequencing establishes ancient transport across the Southwest USA, American Journal of Botany (2024). DOI: 10.1002/ajb2.16365
Journal information: American Journal of Botany
Provided by University of Utah
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저 야생 감자를 아메리카 대륙 원주민이 재배를 했느냐? 했다면 언제부터인가를 밝혀내고자 혈안이 된 듯한 느낌이다.
재배 쪽으로 기우는 게 아닌가 한다.
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