Zea (planta)

Zea es un género de plantas con flores de la familia de las gramíneas. La especie más conocida es Z. mays (llamado de diversas formas maíz, maíz o maíz indio), uno de los cultivos más importantes para las sociedades humanas en gran parte del mundo. Las cuatro especies silvestres se conocen comúnmente como teosintes y son nativas de Mesoamérica.

Etimología

Zea se deriva del nombre griego (ζειά) para otro cereal grano (posiblemente espelta).

Especies reconocidas

Los cinco nombres de especies aceptados en el género son:

Ear	Planta	Nombre científico	Nombre común	Distribución
		Zea diploperennis H.H.Iltis et al.	diploperennial teosinte	Jalisco
		Zea luxurians (Durieu ' Asch.) R.M.Bird	Maíz de Monte, Florida teosinte y teosinte guatemalteco	Chiapas, Guatemala, Honduras
		Zea Mays L.	Corn, Maize	sur de México, Guatemala; cultivado en muchos lugares
		Zea nicaraguensis H.H.Iltis " B.F.Benz	Teosinte nicaragüense	Nicaragua
		Zea perennis (Hitchc.) Reeves & Mangelsd.	perenne teosinte	Jalisco

Zea mays se divide a su vez en cuatro subespecies: Z. metro. huehuetenangensis, Z. metro. mexicana, Z. metro. parviglumis (Balsas teosinte, antepasado del maíz), y Z. metro. mayos. Las primeras tres subespecies son teosintes; el último es el maíz, el único taxón domesticado del género Zea.

El género se divide en dos secciones: Luxuriantes, con Z. diploperennis, Z. lujosos, Z. nicaraguensis, Z. perennis; y Zea con Z. mayos. La primera sección se caracteriza por protuberancias de tinción oscura compuestas de heterocromatina que son terminales en la mayoría de los brazos cromosómicos, mientras que la mayoría de las subespecies de la sección Zea pueden tener de ninguna a tres protuberancias entre cada extremo cromosómico y el centrómero y muy pocas perillas terminales (excepto Z. m. huehuetenangensis, que tiene muchas perillas terminales grandes).

Descripción

Se encuentran especies de teosinte tanto anuales como perennes. Z. diploperennis y Z. perennis son perennes, mientras que todas las demás especies son anuales. Todas las especies son diploides (n=10) con excepción de Z. perennis, que es tetraploide (n=20). Las diferentes especies y subespecies de teosinte se pueden distinguir fácilmente en función de las diferencias morfológicas, citogenéticas, de proteínas y de ADN y del origen geográfico. Las dos plantas perennes son simpátricas y muy similares y algunos las consideran una especie. El que muchos consideran el teocintle más desconcertante es Z. metro. huehuetenangensis, que combina una morfología bastante parecida a Z. metro. parviglumis con muchas protuberancias cromosómicas terminales y una posición de isoenzima entre las dos secciones. Considerado como fenotípicamente el más distintivo, así como el más amenazado, el teosinte es Zea nicaraguensis. Este teosinte prospera en condiciones de inundación a lo largo de 200 m de un río estuarino costero en el noroeste de Nicaragua.

Los teosintes se parecen mucho al maíz en muchos aspectos, en particular en su morfología de espiga (inflorescencia masculina). Los teosintes se distinguen del maíz más obviamente por sus numerosas ramas, cada una con racimos de inflorescencias femeninas pequeñas y distintivas. Estos picos maduran para formar una "oreja" de dos rangos. de cinco a 10 segmentos triangulares o trapezoidales, negros o marrones, que se desarticulan, cada uno con una semilla. Cada semilla está encerrada por una cubierta fructífera muy dura, que consiste en una cúpula o depresión en el raquis y una gluma inferior resistente. Esto los protege de los procesos digestivos de los rumiantes que se alimentan del teocintle y ayuda en la distribución de semillas a través de sus excrementos. La semilla de teosinte exhibe cierta resistencia a la germinación, pero germinará rápidamente si se trata con una solución diluida de peróxido de hidrógeno.

Origen del maíz e interacción con los teosintes

Los teosintes son componentes críticos de la evolución del maíz, pero las opiniones sobre qué taxones estuvieron involucrados varían. Según el modelo evolutivo más difundido, el cultivo se derivó directamente de Z. metro. parviglumis por selección de mutaciones clave; pero en algunas variedades hasta el 20% de su material genético provenía de Z. metro. mexicana a través de la introgresión.

Todas las especies de teosintle, excepto las nicaragüenses, pueden crecer en campos de maíz o muy cerca de ellos, lo que brinda oportunidades para la introgresión entre el teosinte y el maíz. Los híbridos de primera y última generación a menudo se encuentran en los campos, pero la tasa de intercambio de genes es bastante baja. Algunas poblaciones de Z. metro. mexicana muestran un mimetismo vaviloviano dentro de los campos de maíz cultivados, habiendo evolucionado a una forma similar al maíz como resultado de la intervención de los agricultores. presión selectiva de deshierbe. En algunas áreas de México, los agricultores de maíz consideran que el teosintes es una maleza nociva, mientras que en algunas áreas los agricultores lo consideran una planta compañera beneficiosa y alientan su introgresión en su maíz.

Dispersión temprana del maíz en las Américas

Según Matsuoka et al., el acervo genético de maíz temprano disponible se puede dividir en tres grupos:

• Un grupo andino, que incluye los tipos de orejas en forma de granada manual y otros maíz andino (35 plantas);
• Todos los demás maíz sudamericano y mexicano (80 plantas);
• Maíz estadounidense (40 plantas)

Además, se producen algunos otros genomas intermedios o mezclas de estos grupos.

Según estos autores, "El maíz de la Cordillera de los Andes con sus distintivas mazorcas en forma de granada de mano se derivó del maíz de las tierras bajas de América del Sur, que a su vez provino del maíz de las tierras bajas de Guatemala y el sur de México.."

Ecología

Las especies de Zea son utilizadas como plantas alimenticias por las larvas (orugas) de algunas especies de lepidópteros, incluido (en las Américas) el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda), el maíz gusano cogollero (Helicoverpa zea), y los barrenadores del tallo Diatraea y Chilo; en el Viejo Mundo, es atacado por el pug de doble raya, los gusanos cortadores corazón y garrote y corazón y dardo, Hypercompe indecisa, el nudo de hombro rústico, el carácter hebreo setáceo y polillas de nabo, y el barrenador europeo del maíz (Ostrinia nubilalis), entre muchos otros.

Prácticamente todas las poblaciones de teocintles están amenazadas o en peligro: Z. diploperennis existe en un área de solo unas pocas millas cuadradas; Z. nicaraguensis sobrevive como unas 6000 plantas en un área de 200 × 150 m. Los gobiernos de México y Nicaragua han tomado medidas en los últimos años para proteger las poblaciones silvestres de teocintle, utilizando métodos de conservación tanto in situ como ex situ. Actualmente, existe un gran interés científico en conferir características benéficas del teocintle, como la fijación de nitrógeno, la resistencia a los insectos, la perennidad y la tolerancia a las inundaciones, a las líneas de maíz cultivadas, aunque esto es muy difícil debido a las características nocivas del teocintle vinculadas.