Estudos de plantas mostram onde os primeiros agricultores da África domaram algumas das principais safras do continente

À medida que foi domesticado, o inhame africano tornou-se maior, mais amiláceo e de forma mais regular. IMAGENS SIA KAMBOU / AFP / GETTY

Estudos de plantas mostram onde os primeiros agricultores da África domesticaram algumas das principais safras do continente.

Por Elizabeth Pennisi

O trigo e outras plantas que alimentam grande parte do mundo hoje foram provavelmente domesticados pela primeira vez no Crescente Fértil do Oriente Médio. Mas outro berço inicial da agricultura ficava a milhares de quilômetros de distância, em torno da bacia do rio Níger, na África Ocidental, como mostra uma enxurrada de estudos genômicos de plantas. Várias das culturas alimentares tradicionais do continente começaram aí: um cereal chamado milheto e a versão africana do arroz.

Agora, um relatório publicado esta semana na Science Advances adiciona inhame à lista de culturas africanas domesticadas há milhares de anos naquela mesma área. Um clima seco pode ter estimulado a mudança para a agricultura, diz Yves Vigouroux, um geneticista populacional do Instituto Francês de Pesquisa para o Desenvolvimento (IRD) em Montpellier que liderou alguns dos novos trabalhos.

As recentes descobertas identificam os ancestrais selvagens de algumas das culturas mais importantes da África, destacando reservatórios de genes que podem ser explorados para aumentar a produtividade e resistência a doenças das variedades domesticadas, acrescenta. Essas melhorias podem salvar vidas em um continente onde a população está se expandindo e as mudanças climáticas ameaçam os rendimentos das safras. "Quando estudamos a evolução das safras ao longo do tempo, isso nos ajuda a ver variedades [que] são mais resistentes", diz Alemseged Beldados, arqueobotânico da Universidade de Addis Ababa. "Isso nos ajudará a identificar raças melhores."

Gerações de arqueólogos estudaram a domesticação de plantas no Oriente Médio, bem como na Ásia e nas Américas. "Mas a África ficou muito para trás", diz Dorian Fuller, arqueobotânico da University College London. Fósseis de plantas e artefatos agrícolas têm menos probabilidade de serem preservados nos ambientes quentes e úmidos da África, o financiamento é escasso e a pesquisa de campo freqüentemente enfrenta desafios políticos e logísticos.

Os estudos genéticos, no entanto, contornam algumas dessas dificuldades. Em 2002, Nora Scarcelli, uma colega geneticista populacional de Vigouroux no IRD, interessou-se pelo inhame, a raiz mais importante da África antes da introdução da mandioca nos anos 1500 e ainda mais importante do que o milho em partes da África.

Inhame selvagem como este foi cultivado em uma safra africana.

As vinhas do inhame africano ( Dioscorea rotundata ) produzem grandes tubérculos que se parecem um pouco com a batata-doce americana (às vezes chamada erroneamente de inhame), mas a planta é uma espécie diferente, também distinta do inhame asiático. Mas se a safra africana moderna era derivada de D. abyssinica , um inhame selvagem que cresce na savana, ou de D. praehensilis , que prospera nas florestas úmidas, não se sabia. Na esperança de resolver o problema, Scarcelli e colegas recentemente sequenciaram e compararam 167 genomas de inhame selvagem e domesticado coletados em Gana, Benin, Nigéria e Camarões. O DNA do inhame selvagem da savana era bastante semelhante, mas os inhames selvagens da floresta se dividiram em dois grupos, um centrado em Camarões e outro muito mais a oeste.

Pennisetum glaucum monodii ) e domesticados, eles concluíram que todas as variedades domesticadas de milheto vieram de um único ancestral que cresce ao norte do rio Níger, em parte do deserto do Saara ocidental que hoje inclui o norte do Mali e a Mauritânia. O trabalho genético, relatado no ano passado na Nature Ecology & amp; A evolução se encaixa perfeitamente com a descoberta de 2011 de restos de milheto de 4.500 anos em um sítio arqueológico no sudeste do Mali, acrescenta Fuller.

Estudos anteriores haviam mostrado que cerca de 6.000 anos atrás, provavelmente antes de o milheto ser domesticado, um clima úmido criou uma rede de lagos na região, produzindo abundantes alimentos silvestres. Conforme o clima secou e aqueles lagos desapareceram, prevê Vigouroux, a população local começou a cultivar plantas.

E com o passar do tempo, pessoas e plantas mudaram para o sul, com plantas cultivadas cruzando-se intermitentemente com plantas selvagens. A mistura desacelerou a domesticação total, mas acrescentou variação genética ao milho. "Nossas descobertas enfatizaram a importância do fluxo gênico da cultura selvagem durante e após a domesticação da cultura", escreveram Vigouroux e seus colegas.

O arroz africano ( Oryza glaberrima ) é menos importante hoje do que as outras culturas tradicionais, tendo sido substituído principalmente pelo arroz asiático. Mas também teve início na África Ocidental. No ano passado, na revista Current Biology , Vigouroux e seus colegas analisaram 163 variedades do arroz africano domesticado e 83 amostras de arroz selvagem coletadas no oeste e no leste da África. A análise mostrou que as espécies cultivadas têm cerca de metade da diversidade genética das espécies selvagens e que surgiu de parentes selvagens no norte do Mali. Eles também descobriram que algumas das mesmas mudanças genéticas fundamentais para domar o arroz asiático, como uma deleção de um gene que fez a planta ficar mais ereta, também tiveram um papel na domesticação do arroz africano.

Outros pesquisadores rastrearam genes adicionais que ajudaram na domesticação do arroz africano. Na edição de março da PLOS Genetics , eles descreveram a evolução dos genes que tornam as sementes de arroz menos propensas a cair do caule. Essa história detalhada é mais fácil de reunir para o arroz africano do que para o asiático porque muitas populações selvagens ainda estão intactas, diz o geneticista evolucionista Michael Purugganan, da Universidade de Nova York na cidade de Nova York, que liderou o trabalho. Os estudos na África "podem nos dizer mais sobre a domesticação de plantações do que o que as pessoas aprenderam sobre outras plantações em outros lugares", acrescenta.

Enquanto Vigouroux se concentra no clima para explicar por que a agricultura surgiu nesta parte da África, o arqueólogo Sylvain Ozainne, da Universidade de Genebra, na Suíça, sugere que movimentos de pastores do Saara ajudaram a iniciar e espalhar uma cultura de cultivo, especialmente de milheto. “Mais do que uma resposta direta às mudanças climáticas abruptas, a expansão da agricultura africana pode ser melhor explicada por meio de um processo mais complexo, que envolve transformações socioeconômicas”, diz ele.

Na África, como em outros lugares, a domesticação das plantações foi um processo longo e demorado . Aconteceu também fora da bacia do rio Níger. O sorgo provavelmente foi domesticado na África Oriental. No mês passado, a Nature Plants publicou uma análise genética de amostras de sorgo selvagem e domesticado escavadas em um sítio arqueológico no Egito que se estende por vários milhares de anos. Ele mostrou que os primeiros agricultores cruzaram deliberadamente esta cultura - agora a sexta mais cultivada no mundo - com parentes selvagens e com animais domésticos de outros lugares, ou cultivaram variedades que cruzaram naturalmente.

Toda essa troca genética acabou ajudando a melhorar a safra final, diz Emuobosa Akpo Orijemie, arqueobotânica da Universidade de Ibadan, na Nigéria. As novas descobertas, acrescenta ele, "falam sobre como nossos ancestrais eram inteligentes em termos de seleção e manejo de safras para uma variedade de usos".