Evaluation of the domestication syndrome in populations of Zea mays tarapaqueños from the hyper-arid core of the Atacama Desert, northern Chile

La evolución del maíz (Zea mays L.) es altamente controversial dadas los complejos cambios fenotípicos y genéticos sufridos por la especie, la incidencia de los grupos humanos y los tiempos en que se producen estos cambios. Adicionalmente, las etapas de los procesos de domesticación son difíciles de evaluar frente a la ausencia de registros antiguos y/o fósiles de plantas domésticas, recurriéndose a análogos modernos. La presencia de restos arqueológicos de maíz en aldeas arqueológicas de Tarapacá, Desierto de Atacama, provee de una oportunidad única para estudiar la evolución del cultivo, abarcando una secuencia temporal de al menos 2000 años. Algunos de los cambios reportados para el maíz tarapaqueño incluyen el aumento paulatino de los tamaños de marlos y granos en la secuencia cultural de la zona y una baja diversidad genética asociada a un posible cuello de botella. Sin embargo, queda por establecer si estos cambios responden a una selección artificial, a presiones ambientales, o a la introducción de nuevas variedades e hibridación. Asimismo, se requiere conocer la concomitancia de estos procesos con los desarrollos humanos tarapaqueños prehispánicos Por otro lado, se ha reportado la disminución en la capacidad de los cultivos modernos para fijar nutrientes minerales como Fe, Zn, Mg y Cu, teniendo como resultado una disminución en la calidad de los cereales a nivel mundial. El aspecto más crítico es la disminución de Fe en aproximadamente un 19% en el maíz moderno. Esta modificación, a pesar de su relevancia, no ha sido evaluada en agriculturas preindustriales. Otro aspecto desconocido son las condiciones ecológicos y uso del agua de estos cultivos. Este elemento es crítico en sistemas áridos y su acceso o limitación nos permite aproximarnos a los complejos cambios sociales y culturales de las sociedades tarapaqueñas. De acuerdo a lo anterior, el objetivo de esta investigación era evaluar el Síndrome de Domesticación en maíces antiguos del Desierto de Atacama, mediante el análisis y comparación de maíces arqueológicos (ca. 2500 a 300 AP). Con ello queríamos responder a las siguientes preguntas: 1) ¿Cuáles son los cambios de fenotipo producidos y/o concomitantes a una manipulación antrópica para el maíz tarapaqueño?, 2) ¿Cuáles fueron los marcos agroecológicos para el establecimiento de una agricultura del desierto?. Para lo anterior, realizamos análisis cualitativos y cuantitativos sobre ciertos rasgos de muestras arqueológicas de maíces, evaluación del contenido químico e histología de semillas, datación radiocarbónica de maíces arqueológicos y análisis de δ 18O isótopicos de mazorcas y granos. Los resultados obtenidos establecen la presencia de maíz en la región con fechas que lo retrotraen al 400 AC en la zona sur de Tarapacá, mientras que de la zona norte encuentra un desarrollo más tardío de la agricultura maicera. El set de fechados obtenidos se ancla a una serie de cambios fenotípicos de variedad, tamaño y forma de los maíces que se establecieron en la agricultura tarapaqueña. Respecto a los cambios químicos se estableció una sistemática disminución de Fe a lo largo de las secuencia cultural y agrícola en los maíces, tanto en la distribución de Fe a nivel intercelular y en su cuantificación. Finalmente, se reportan los valores de δ 18O para maíces prehispánicos, los cuales muestran un enriquecimiento de los maíces irrigados por sistemas superficiales en la conducción de aguas, así como también posibles diferencias en la fuentes agua.