Una de las formas de rastrear la domesticación de cultivos es examinar la cubierta de la semilla. A medida que los cultivos se vuelven más domesticados, la cubierta de la semilla se adelgaza. Medir la cubierta de la semilla puede ser un problema. Una forma sería cortar secciones y medirlas, pero ¿qué pasaría si necesitara un método no destructivo para medir la cubierta de la semilla?

Ingresar luz de diamante. Diamond Light es un sincrotrón. Hace girar electrones rápidamente en campos magnéticos y, al hacerlo, los energiza para que luego puedan liberar fotones.. El tipo de luz varía entre infrarrojos y rayos X, con diferentes líneas de luz utilizado para diferentes luces. Mediante el uso de la técnica de tomografía computarizada de rayos X de alta resolución (HRXCT) en la línea de luz I13-2 de Diamond, los investigadores pudieron medir por primera vez el grosor de la capa en toda la semilla. Los resultados están en un nuevo documento de acceso abierto: Adelgazamiento de la cubierta de la semilla durante la domesticación del horsegram (Macrotyloma uniflorum) documentado mediante tomografía sincrotrón de semillas arqueológicas

"El grosor de la cubierta de la semilla es un gran indicador de la domesticación, ya que las capas más delgadas significarán una germinación más rápida de una semilla cuando se riega", explica Dorian Fuller, coautor del artículo. "Pero los métodos convencionales para observar la cubierta de la semilla requieren romper y destruir especímenes arqueológicos".

"Poder observar el grosor de la cubierta de la semilla sin romper la muestra es posible con otros métodos, pero solo se puede observar una mancha en la semilla", agrega Charlene Murphy, coautora del artículo. "La línea de luz en Diamond nos ha permitido observar la semilla completa y ha mostrado una variación considerable dentro del grosor de la cubierta de la semilla de un espécimen individual".

Gramo de caballo, Macrotiloma uniflorum is no es un frijol comúnmente conocido en Occidente, es eso podría cambiar con el marketing adecuado. Todavía se come comúnmente en la India hoy en día, pero no se ha estudiado bien en el registro arqueológico. Parece haber sido un cultivo domesticado temprano, junto con otros frijoles estudiados por Fuller (acceso libre).

Esta es la primera vez que se aplica HRXCT a semillas arqueológicas completas. Lo que Fuller y Murphy encontraron es que incluso con una semilla individual, el grosor variaba a lo largo del frijol. Afirman que esto puede ser "debido a la contracción diferencial durante la carbonización en diferentes partes de la misma semilla y al daño posterior a la carbonización que conduce a un adelgazamiento aparente". Debido a esta variación, argumentan que se necesita una muestra grande para una medición precisa, lo que hace que un método de medición no destructivo sea aún más valioso.

De las doce muestras analizadas, las semillas podrían clasificarse en dos grupos distintos, cubiertas más gruesas (de tipo salvaje), con espesores medios superiores a 17 micrómetros, y cubiertas más delgadas (más domesticadas) entre 10 y 15 micrómetros. Los resultados indicaron que la domesticación del caballo gramo tuvo lugar durante el segundo milenio a. C., con cubiertas de semillas bastante fijadas en grosor en los primeros siglos d. C. Los hallazgos también muestran el potencial de uso de HRXCT para observar una variedad de granos y legumbres domesticados, como los guisantes.

Christoph Rau, científico principal de la línea de luz en I13, donde se llevó a cabo el trabajo, dice: “La línea de luz es una herramienta única y está involucrada en una amplia gama de aplicaciones, desde imágenes de alta resolución de tejidos biológicos hasta investigación paleontológica. En este caso, la línea de luz ha permitido al equipo producir imágenes en 3D de las semillas con una increíble resolución a escala micrométrica, sin dañar sus preciadas muestras”.

“Seguimos trabajando con Diamond para observar otras semillas arqueológicas interesantes y cómo se han domesticado”, concluye Fuller. "Los guisantes son un gran ejemplo de esto: los guisantes silvestres son expulsados ​​de sus vainas de forma natural, pero los guisantes domesticados solo dejan la vaina cuando el cultivador los retira, una relación bastante simbiótica".

Material de origen “Luz de sincrotrón utilizada para mostrar la domesticación humana de semillas desde el año 2000 aC” – Eurekalert