De domesticatie van de gewone boon

De domesticatiegeschiedenis van de gewone boon (Phaseolus vulgaris L.) is van vitaal belang om de oorsprong van de landbouw te begrijpen. Bonen zijn een van de "drie zussen" van traditionele landbouwgewassen die zijn gerapporteerd door Europese kolonisten in Noord-Amerika: indianen hebben wijselijk mais, pompoen en bonen gemalen, waardoor ze op een gezonde en milieuvriendelijke manier gebruik konden maken van hun verschillende kenmerken. 

Bonen zijn een van de belangrijkste binnenlandse peulvruchten ter wereld, vanwege hun hoge concentraties aan eiwitten, vezels en complexe koolhydraten. P. vulgaris is veruit de economisch meest belangrijke gedomesticeerde soort van het geslacht Phaseolus.

Domesticate-eigenschappen

P. vulgaris bonen zijn er in een enorme verscheidenheid aan vormen, maten en kleuren, van pinto tot roze tot zwart tot wit. Ondanks deze diversiteit behoren wilde en huisbonen tot dezelfde soort, net als alle kleurrijke variëteiten ("landrassen") van bonen, waarvan wordt aangenomen dat ze het resultaat zijn van een mix van knelpunten in de populatie en doelgerichte selectie.

Het belangrijkste verschil tussen wilde en gekweekte bonen is, tja, bonen zijn minder spannend. Er is een significante toename van het zaadgewicht en de zaaddozen zullen minder snel verbrijzelen dan wilde vormen: maar de primaire verandering is een afname van de variabiliteit van korrelgrootte, zaaddikte en waterinname tijdens het koken. Binnenlandse planten zijn ook eenjarigen in plaats van vaste planten, een geselecteerde eigenschap voor betrouwbaarheid. Ondanks hun kleurrijke variëteit is de huisboon veel voorspelbaarder.

Centra van domesticatie

Wetenschappelijk onderzoek wijst uit dat bonen op twee plaatsen werden gedomesticeerd: het Andesgebergte in Peru en het Lerma-Santiago-bekken in Mexico. De wilde gewone boon groeit tegenwoordig in de Andes en Guatemala: twee afzonderlijke grote genenpools van de wilde soorten zijn geïdentificeerd, gebaseerd op de variatie in het type faseoline (zaadeiwit) in het zaad, DNA-markerdiversiteit, mitochondriale DNA-variatie en geamplificeerd fragmentlengtepolymorfisme en korte sequentie herhaalt markergegevens.

De genenpool in Midden-Amerika strekt zich uit van Mexico via Midden-Amerika en naar Venezuela; de Andes-genenpool wordt gevonden van Zuid-Peru tot Noordwest-Argentinië. De twee genenpools liepen ongeveer 11.000 jaar geleden uiteen. Over het algemeen zijn Meso-Amerikaanse zaden klein (minder dan 25 gram per 100 zaden) of medium (25-40 g / 100 zaden), met één type faseoline, het belangrijkste zaadopslageiwit van de gewone boon. De Andes-vorm heeft veel grotere zaden (meer dan 40 g / 100 zaadgewicht), met een ander type phaseolin.

Erkende landrassen in Mesoamerica zijn onder meer Jalisco in kustkust Mexico nabij de staat Jalisco; Durango in de centrale Mexicaanse hooglanden, waaronder pinto, grote noordelijke, kleine rode en roze bonen; en Meso-Amerikaans, in laagland tropisch Midden-Amerika, dat zwart, marine en klein wit omvat. Andes-cultivars zijn Peruviaans, in de Andes-hooglanden van Peru; Chileens in Noord-Chili en Argentinië; en Nueva Granada in Colombia. Andesbonen omvatten de commerciële vormen van donkere en lichtrode nier, witte nier en veenbonen.

Oorsprong in Meso-Amerika

In 2012 werd werk van een groep genetici onder leiding van Roberto Papa gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences (Bitocchi et al. 2012), argumenterend voor een Meso-Amerikaanse oorsprong van alle bonen. Papa en collega's onderzochten de nucleotide-diversiteit voor vijf verschillende genen die in alle vormen voorkomen - wild en gedomesticeerd, en inclusief voorbeelden uit de Andes, Mesoamerica en een intermediaire locatie tussen Peru en Ecuador - en keken naar de geografische verdeling van de genen.

Deze studie suggereert dat de wilde vorm zich verspreidde van Meso-Amerika naar Ecuador en Columbia en vervolgens naar de Andes, waar een ernstig knelpunt de genendiversiteit verminderde, op een bepaald moment voor de domesticatie. Domesticatie vond later onafhankelijk plaats in de Andes en in Meso-Amerika. Het belang van de oorspronkelijke locatie van bonen is te wijten aan het wilde aanpassingsvermogen van de oorspronkelijke plant, waardoor deze zich in een breed scala aan klimatologische regimes kon verplaatsen, van de laaglandtropen van Meso-Amerika naar de Andes-hooglanden.

Dating de domesticatie

Hoewel de precieze datum van domesticatie voor bonen nog niet is bepaald, zijn wilde landrassen ontdekt in archeologische vindplaatsen van 10.000 jaar geleden in Argentinië en 7.000 jaar geleden in Mexico. In Mesoamerica vond de vroegste teelt van huisbonen plaats vóór ~ 2500 in de Tehuacan-vallei (bij Coxcatlan), 1300 BP in Tamaulipas (bij (Romero's en Valenzuela's Caves bij Ocampo), 2100 BP in de Oaxaca-vallei (bij Guila Naquitz). Zetmeelkorrels van Phaseolus werden gewonnen uit menselijke tanden van Las Pircas-faseplaatsen in het Andesgebergte dat dateerde tussen ~ 6970-8210 RCYBP (ongeveer 7800-9600 kalenderjaren vóór het heden).

bronnen

Angioi, SA. "Bonen in Europa: oorsprong en structuur van de Europese landrassen van Phaseolus vulgaris L." Rau D, Attene G, et al., National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine, september 2010.

Bitocchi E, Nanni L, Bellucci E, Rossi M, Giardini A, Spagnoletti Zeuli P, Logozzo G, Stougaard J, McClean P, Attene G et al. 2012. Meso-Amerikaanse oorsprong van de gewone boon (Phaseolus vulgaris L.) wordt onthuld door sequentiegegevens. Proceedings van de National Academy of Sciences Early Edition.

Brown CH, Clement CR, Epps P, Luedeling E en Wichmann S. 2014. The Paleobiolinguistics of the Common Bean (Phaseolus vulgaris L.). Ethnobiology Letters 5 (12): 104-115.

Kwak, M. "Structuur van genetische diversiteit in de twee belangrijkste genenpools van gewone bonen (Phaseolus vulgaris L., Fabaceae)." Gepts P, National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine, maart 2009.