Kukuřice, která ochočila lidstvo
„Ne, ony ochočily nás stejně, jako jsme my ochočili je.“
Michael Pollan, rozhovor pro PBS NewsHour (2001)
Rostlina, která v přírodě neexistuje
Zkuste si na chvíli představit svět bez kukuřice. Žádný popcorn v kině, žádné tortilly, žádné nekonečné lány v americkém Midwestu. A pokud si teď říkáte, že vás se to netýká, protože nejíte corn dog ani cornflakes, pak vězte, že většina masa, které jíte, byla vykrmena právě kukuřicí. Ať chcete nebo ne, jste tak trochu produktem této rostliny. Zní to jako fráze z reklamy na farmářské produkty, ale je to jedno z mála naprosto doslovných tvrzení, které v biologii najdete. Kukuřice je nejpěstovanější plodinou na světě, ročně jí vypěstujeme přes miliardu tun a bez ní by byl kolaps globálního zásobování jídlem otázkou týdnů, ne let.
Co je ale skutečně fascinující, není to, kolik kukuřice sníme. Je to fakt, že kukuřice v přírodě vlastně neexistuje. Zkuste si vzpomenout, kdy jste naposledy viděli divokou kukuřici, rostoucí samu od sebe na louce. Nikdy, a není to náhoda. Žádná divoká kukuřice totiž není. Každý jediný klas na planetě vděčí za svou existenci člověku, a to do té míry, že se tato rostlina bez lidí ani nedokáže rozmnožit. Semena kukuřice jsou tak pevně srostlá s klasem a obalená slupkou, že se bez lidského oloupání prostě nedostanou do půdy.
Válka o předka
To je zásadní odlišnost od klasické domestikace obilovin, jak ji popisuje archeolog Smithsonian institutu Bruce Smith. Podle něj domestikace typicky znamená pár vylepšení. Zrna pak dozrávají najednou, jsou větší, lépe drží na rostlině, rychleji klíčí. Když se podíváte na planou pšenici vedle té naší, je to jako srovnávat vlka s huskym. Příbuzenství je na první pohled jasné. U kukuřice ale tahle analogie neplatí. Jejím divokým předkem je tráva zvaná teosinte, a pokud si ji vygooglíte, čeká vás zklamání. Klásek je dlouhý pár centimetrů a na něm sedm až dvanáct tvrdých, nepoživatelných zrnek chráněných skořápkou tak odolnou, že se dají prakticky jen upražit jako popcorn. Jestli je teosinte vlk, kukuřice je čivava. A cesta od jednoho k druhému vypadá jako biologický zázrak.
Přesně kvůli tomu se ve třicátých letech minulého století strhla vědecká hádka, která má parametry pěkné akademické války. Harvardský botanik Paul Mangelsdorf věřil, že kukuřice pochází ze složité křížové kombinace vyhynulé divoké kukuřice a trávy rodu Tripsacum. Proti němu stál stanfordský genetik a pozdější nositel Nobelovy ceny George Beadle, který tvrdil něco mnohem prostšího, tedy že stačila teosinte. Mangelsdorfův tábor na chvíli slavil vítězství, když archeolog Richard MacNeish vykopal v šedesátých letech v mexickém údolí Tehuacán tisíce prastarých kukuřičných klasů. Některé byly staré přes sedm tisíc let a malé jako nedopalek cigarety. Vypadalo to na ztracené chybějící mezičlánky vývoje.
Jenže genetika šedesátých a sedmdesátých let dala nakonec za pravdu Beadleovi. Ukázalo se, že stačilo relativně málo genetických změn, aby se z nenápadné trávy stala kukuřice, a moderní analýzy dokázaly zúžit původ všech dnešních odrůd na konkrétní populaci zvanou balsas teosinte z povodí řeky Balsas v Mexiku.
Gen, který kukuřici napřímil
„Genom není pevná, uzavřená kniha – je to surovina, se kterou si organismus umí sám hrát.“
(volně, parafráze myšlenek genetičky Barbary McClintockové)
A tady se dostáváme k části příběhu, kterou stará videa a knihy z poloviny minulého století ještě neznaly, protože genetika tehdy neuměla nahlédnout až na úroveň konkrétních přepínačů v DNA. Klíčovým rozdílem mezi teosinte a kukuřicí je architektura rostliny. Teosinte se větví do mnoha postranních stonků, kukuřice roste jako jeden hrdý sloup. Za to může z velké části jediný gen s pěkně neromantickým názvem tb1 (teosinte branched1). Do jeho regulační oblasti se v určitém bodě vmezeřil kousek mobilní DNA, tzv. transponovatelný element zvaný Hopscotch, a zvýšil aktivitu genu natolik, že potlačil větvení rostliny.
Je to malá ironie osudu, že objevitelkou celého principu „skákajících genů“ byla právě Barbara McClintocková, která svou Nobelovu cenu získala mravenčí prací s kukuřičnými zrny na experimentálním poli v Cold Spring Harbor. Kukuřice tedy neprozradila jen svůj vlastní příběh domestikace, ale i mechanismus, kterým se celá genetika později naučila přemýšlet o evoluci obecně.
Skrytá vada na kráse
Jenže genetický zázrak měl i svou temnější stránku. Zrno, které dokázalo nakrmit celý kontinent, mělo skrytou vadu na kráse, konkrétně bylo chudé na tryptofan a niacin (vitamín B3) ve formě, kterou lidské tělo umí vstřebat. Domorodí obyvatelé Mezoameriky na to přišli a vyřešili to procesem zvaným nixtamalizace. Zrna se vaří a poté louhují v alkalickém roztoku, typicky z popela nebo mletého vápence, což uvolní vázaný niacin a zpřístupní ho tělu. Slovo tamale, které dnes znáte z mexické restaurace, pochází přesně odtud.
Když se ale kukuřice po objevení Ameriky přesunula do Evropy a na jih Spojených států, tenhle krok se ztratil. Chudí obyvatelé jižní Evropy a amerického Jihu, kteří žili prakticky jen na kukuřici, začali masově stonat pelagrou – nemocí, která se dá shrnout do čtyř děsivých D: dermatitida, diarrhea (průjem), demence a death (smrt). Trvalo dvě stě let, než na počátku dvacátého století americký lékař Joseph Goldberger na sérii experimentů ve věznicích a sirotčincích na jihu USA dokázal, že za nemocí nestojí žádný patogen, ale prostá skladba jídelníčku. A že se tedy pelagře dá jednoduše předejít dietou. Otázka, proč tahle vlastnost kukuřice nikoho ve staré Evropě nezajímala natolik, aby se zeptal indiánských farmářů, jak s ní vlastně zachází, je jedna z těch tichých, trapných kapitol dějin vědy.
Tři sestry a dobytí kontinentu
Domorodí zemědělci ale nešli jen cestou chemického triku s popelem. Přišli i s elegantnějším řešením zvaným tři sestry. Jde o souběžné pěstování kukuřice, fazolí a dýně na jednom políčku. Kukuřice dává oporu fazolím, které po ní šplhají, fazole zase vrací do půdy dusík, a dýně svými listy stíní půdu a brání jejímu vysychání. Je to zemědělský systém, který zvládá to, na co dnešní monokultury potřebují hnojiva a herbicidy. A fungoval tisíce let bez jediného startování traktoru.
A přesně díky téhle kombinaci vynalézavosti se kukuřice z centrálního Mexika, kde ji lidé začali pěstovat nejpozději kolem roku 6000 př. n. l. (možná už 9000 př. n. l., podle nejnovějších odhadů), rozšířila po celém kontinentu. Do Panamy dorazila kolem roku 5500 př. n. l., do Peru o osm set let později, na jihozápad dnešních USA kolem roku 2000 př. n. l. a do údolí Mississippi zhruba v roce 1000 n. l. Archeologové to dokážou sledovat nejen podle nalezených klasů a mlecích kamenů, ale i podle pylu. Kukuřice ho totiž produkuje obrovské množství, a jakmile spadne do jezerního sedimentu, zůstává tam prakticky navěky.
Tam, kam kukuřice dorazila, se měnila celá společnost: plodina umožnila usedlý způsob života tam, kde lidé dřív žili jako lovci-sběrači, dala vzniknout velkým centrům jako Cahokia v dnešním Illinois, v Andách se z ní vařilo posvátné pivo zvané chicha, které bylo součástí náboženských obřadů. U Mayů Šmukane (Xmucane), božská „Babička“ či „Pramatka“ stvořila lidi přímo z kukuřičné mouky a vody, která se v nich proměnila v krev. Rostlina tak nebyla jen potravou, ale doslova materiálem, ze kterého jsme udělaní.
Kdo koho vlastně ochočil?
„Feed me, Seymour!“ – Audrey II, Little Shop of Horrors
(masožravá rostlina se vší vážností žádá o přídavek)
Když se nad tím vším zamyslíte z odstupu, vyjde vám z toho poněkud znepokojivá otázka: kdo tu vlastně koho ochočil? Kukuřice se bez člověka nerozmnoží. Ale člověk se bez kukuřice taky neobejde a náš globální potravinový systém by se bez ní zhroutil za pár týdnů. Jestli by si nějaká rostlina mohla vybrat druh, který ji roznese po celé planetě rychleji než cokoliv jiného v dějinách, mohla si vybrat hůř než lidi. Není to úplně uklidňující myšlenka, ale je poctivá. A příště, až budete stát v kině s kbelíkem popcornu, možná to tou troškou úcty ke geniálnímu genetickému inženýrství přece jen stojí za to.
Zdroje: YouTube, NCBI, JamesLindLibrary