Déterrer l'histoire : des pommes de terre anciennes révèlent le génie agricole autochtone

Les recherches confirment que la pomme de terre Four Corners était historiquement cultivée par les groupes autochtones du Sud-Ouest, démontrant des techniques agricoles avancées et le rôle de la pomme de terre dans les réseaux commerciaux, ayant un impact significatif sur la diversité végétale.

Une étude révèle qu'une pomme de terre indigène espècesSolanum jamesii a été transportée et cultivée par les peuples autochtones du sud-ouest des États-Unis, contribuant ainsi au patrimoine agricole de la région. Cette « sœur perdue », riche en nutriments et capable de produire rapidement des centaines de tubercules, a joué un rôle crucial dans les anciens réseaux commerciaux et les régimes alimentaires hivernaux.

De nouvelles recherches menées par le Red Butte Garden et le Natural History Museum of Utah (NHMU) de l'Université de l'Utah révèlent que d'anciens peuples autochtones ont apporté une espèce de pomme de terre indigène dans le sud de l'Utah, élargissant ainsi la liste des espèces de plantes domestiquées par les cultures pré-contact dans le sud-ouest des États-Unis.

Les chercheurs ont utilisé l'analyse génétique pour déterminer comment et où les tubercules de la pomme de terre Four Corners (Solanum jamesii) ont été collectées, transportées et commercialisées sur tout le plateau du Colorado. Les résultats, récemment détaillés dans le Journal américain de botaniqueindiquent que le tubercule est une « sœur perdue », rejoignant le maïs, les haricots et les courges, communément appelés les trois sœurs, comme un aliment de base des cultures cultivées avec succès sur les terrains difficiles de la région.

Plante de Solanum jamesii, la pomme de terre Four Corners. Crédit : Tim Lee/NHMU

Aperçus sur la domestication précoce

« Le transport est l’une des premières étapes cruciales de la domestication des plantes indigènes en cultures », a déclaré le Dr Lisbeth Louderback, conservatrice d’archéologie au NHMU, professeure agrégée d’anthropologie à l’Université de l’Utah et co-auteure de l’étude. « La domestication peut commencer par la collecte et la replantation de propagules dans un nouvel endroit. »

Les chercheurs ont recueilli ADN Des échantillons de populations de pommes de terre modernes de Four Corners à proximité de sites archéologiques et de populations non archéologiques situées dans l'aire de répartition naturelle de la pomme de terre dans le Mogollon Rim du centre de l'Arizona et du Nouveau-Mexique. Les résultats indiquent que la pomme de terre a été transportée et cultivée, probablement par les ancêtres des tribus modernes Pueblo (Hopi, Zuni, Tewa, Zia), Diné, Paiute du Sud et Apache.

Alastair Lee Bitsóí, Diné, avec des pommes de terre Four Corners dans sa ferme de la nation Navajo. Crédit : Alastair Lee Bitsóí

Importance nutritionnelle et culturelle

« La pomme de terre Four Corners, ainsi que le maïs, le cacao et l'agave, reflètent l'influence significative des humains sur la diversité végétale du paysage au cours des millénaires », a déclaré le Dr Bruce Pavlik, ancien directeur de la conservation au Red Butte Garden et auteur principal de l'étude.

S. jamesii La pomme de terre des Four Corners contient deux fois plus de protéines, de calcium, de magnésium et de fer qu'une pomme de terre rouge biologique. Un seul tubercule peut produire jusqu'à 600 petits tubercules en seulement quatre mois. Cette culture nutritive aurait été un article commercial très prisé et crucial pendant les mois d'hiver difficiles. Si la répartition unique de la pomme de terre des Four Corners a surpris les scientifiques et les chercheurs, les membres de la tribu locale s'en doutaient depuis le début.

Chaque barre représente la composition génétique d'une population de pommes de terre donnée et indique la provenance des gènes. Crédit : Pavlik et al. AmJBotany (2024)

« Le Sud-Ouest était une région secondaire de domestication importante et négligée. Les anciens peuples autochtones étaient des agriculteurs très compétents, à l’écoute de leur environnement écologique régional, qui pratiquaient un commerce intensif et cultivaient des plantes dans de nombreux environnements différents », a déclaré Wendy Hodgson, conservatrice de l’herbier et chercheuse en botanique au Desert Botanical Garden. « De telles études soulignent la nécessité d’apprendre des points de vue des peuples autochtones, des rapports ethnographiques et d’envisager les paysages et certaines espèces végétales d’un point de vue culturel plutôt que « naturel ». »

Diversité génétique et répartition des plantes

La région de Mogollon Rim englobe le centre-sud de l'Arizona et s'étend vers l'est et le nord jusqu'aux montagnes Mogollon du Nouveau-Mexique. Des falaises de calcaire et de grès déchiquetées brisent les pins ponderosa, les pins pinyons et les genévriers disséminés sur le terrain de haute altitude. S. jamesii est largement répandue dans tout le Rim – les plantes prospèrent dans les forêts de conifères et des milliers de petits tubercules peuvent pousser sous une seule canopée de pin pignon. Ces populations « non archéologiques » n’ont pas de lien avec des artefacts, deviennent assez grandes et sont réparties en permanence dans l’habitat.

En revanche, les « populations archéologiques » de pommes de terre se trouvent à moins de 300 mètres des sites d’habitation anciens et ont tendance à être plus petites que dans la zone centrale de répartition de l’espèce. Les populations éparses et isolées du plateau du Colorado présentent une composition génétique qui ne s’explique que par la cueillette et le transport humains.

« Les tribus de la région des Four Corners entretiennent depuis des temps immémoriaux un lien avec la biodiversité alimentaire et paysagère », a déclaré Alastair Lee Bitsóí (Diné), un journaliste navajo qui cultive et rapporte sur la pomme de terre des Four Corners. « J'ai cultivé des patates de Bears Ears, Grand Staircase et Mesa Verde dans la ferme de ma famille dans la nation navajo, et une nouvelle génération est née de ces patates. Comme les ancêtres, je suis un agent de dispersion pour son transport et sa culture. »

Pour se reproduire sexuellement, c'est-à-dire pour créer des graines viables, les fleurs doivent recevoir du pollen d'une autre plante possédant des facteurs génétiques spécifiques et compatibles. Sans le bon compagnon, les plantes se cloneront en poussant à partir de tiges souterraines pour créer une plante fille génétiquement identique. Sa capacité de clonage permet S. jamesii persister même lorsque les conditions sont loin d'être idéales. Elle fournit également une empreinte génétique indiquant l'origine de chaque population. Cette signature est courante chez les pommes de terre transportées dans des endroits où vivent peu d'autres individus et persiste pendant des centaines de générations.

Corrélations archéologiques et diversité génétique

Les chercheurs ont recueilli des échantillons d'ADN de 682 plantes individuelles dans 25 populations de pommes de terre Four Corner – 14 populations se trouvaient à proximité de sites archéologiques, tandis que 11 provenaient de zones non archéologiques dans sa distribution naturelle. Les résultats ont montré que les populations les plus diversifiées génétiquement S. jamesii étaient concentrées autour de la bordure de Mogollon. À l'inverse, les populations des sites archéologiques présentaient une diversité génétique réduite car les tubercules transportés ne contenaient peut-être qu'une fraction des gènes disponibles.

Les auteurs ont constaté que les populations de S. jamesii Les tubercules de la vallée d'Escalante, dans le sud de l'Utah, ont deux origines différentes : l'une directement de la région de Mogollon Rim et l'autre liée à Bears Ears, Mesa Verde et El Morro. Ces sites archéologiques forment un corridor génétique suggérant que les peuples anciens transportaient les tubercules du sud au nord.

Malgré leur proximité géographique, quatre populations archéologiques autour de la vallée d'Escalante présentent des origines distinctes. Les signatures génétiques pourraient indiquer que les gens ont transporté des pommes de terre vers de nouveaux endroits à plusieurs reprises dans un passé lointain, selon un schéma correspondant probablement aux anciennes routes commerciales.

« La pomme de terre fait partie d’un vaste ensemble de biens qui étaient échangés dans ce vaste paysage culturel », a déclaré Louderback. « Pendant des millénaires, les habitants du sud-ouest ont participé aux réseaux sociaux, aux migrations et aux routes commerciales de la région. »

Conclusion et orientations futures de la recherche

Ce qui est sûr, c'est que l'espèce a été transportée et cultivée loin de son centre de distribution naturel. Les scientifiques de la banque de gènes de pommes de terre de l'USDA ont échantillonné la génétique de la pomme de terre Four Corners pendant des décennies et ont été intrigués par la diversité des schémas génétiques le long de l'aire de répartition géographique.

« Nous nous interrogeons sur les schémas de distribution de la diversité génétique des Solanum jamesii« Nous n’étions pas certains que les humains avaient modifié son aire de répartition, mais nous avons maintenant des preuves qui le confirment », a déclaré le Dr Alfonso del Rio, généticien végétal à l’Université du Wisconsin-Madison et à la Banque de gènes de la pomme de terre du ministère américain de l’Agriculture, et co-auteur de l’étude.

Les chercheurs interprètent le transport de la pomme de terre Four Corners comme les premiers stades de la domestication, mais ils prévoient d'analyser des séquences génétiques spécifiques pour en savoir plus sur S. jamesii.

« Nous aimerions étudier des marqueurs génétiques spécifiques pour certaines caractéristiques souhaitables comme le goût, la taille des tubercules et la tolérance au gel », a déclaré Pavlik. « Il est tout à fait possible que les peuples autochtones aient préféré certaines caractéristiques et aient ainsi essayé d'encourager les gènes favorables. »

Hodgson a déclaré : « L’agave, la pomme de terre des Four Corners et d’autres espèces domestiquées sont d’excellents candidats pour la culture en terres arides à une époque où nous sommes confrontés à de nombreux défis, notamment la sécurité alimentaire et la disponibilité des ressources en eau. Comme le montrent cette étude et d’autres, la protection et la compréhension de la répartition et des rôles écologiques et culturels de ces plantes nécessitent une collaboration interdisciplinaire entre botanistes, archéologues, agences fédérales et peuples autochtones. »