Research press release


Nature Plants

Agriculture: ‘White gold’ guano drove robust agriculture in Atacama Desert from AD 1000

「白い金」として知られる海鳥グアノ肥料は、アタカマ砂漠の乾燥地域にありながら生産性が高かった、前インカ文明の農業システムに貢献した可能性があることを報告する論文が、Nature Plants に掲載される。この知見は、現在のチリ北部で紀元1000~1450年に大規模な人口集積地と社会が発達したことに光を当てるものである。


今回、Francisca Santana-Sagredoたちは、アタカマ砂漠で得られた紀元前1000~紀元1800年のトウモロコシ、チリペッパー、ウリ、豆類、キヌア、野生地場果実の完全な標本を分析した。その結果、紀元1000年頃から窒素同位体値が大幅に上昇していることが分かった。最も変化が大きかったのはトウモロコシで、窒素同位体値は30‰上昇していた。Santana-Sagredoたちはまた、同じ地域と年代範囲の800以上の既報のヒト同位体値を分析して、ヒトの骨のコラーゲンが同様の傾向をたどっていることを明らかにした。さらに、炭素同位体値の有意な上昇も明らかになり、同時代にトウモロコシの消費量が増加したことが示唆された。


Seabird guano fertilizer — also known as ‘white gold’ — could have been responsible for the highly productive agricultural systems of pre-Incan civilization in the otherwise arid climate of the Atacama Desert. These findings, reported in a paper published in Nature Plants, shed light on the development of the large population centres and society between AD 1000 and AD 1450 in what is now northern Chile.

Nestled in the driest desert in the word, robust agricultural systems supported pre-Incan civilizations for centuries. The pre-Hispanic archaeological record of northern Chile has preserved large quantities of diverse crops that suggests a level of agricultural success that has defied explanation.

Francisca Santana-Sagredo and colleagues analysed complete specimens of maize, chilli pepper, gourd, beans, quinoa and wild local fruits from the Atacama Desert dated between 1000 BC and AD 1800. They found a substantial increase in nitrogen isotope values from around AD 1000. Maize was the most affected, with nitrogen isotope values as high as +30 parts per thousand. The authors also analysed more than 800 published human isotope values from the same location and date range and found that human bone collagen followed a similar trend. It also showed a significant increase in carbon isotope values, which suggests an increase in the consumption of maize at the same time.

The authors attribute this shift to extremely high nitrogen isotope values — the highest in the world for archaeological plants — to the use of seabird guano as crop fertilizer. They argue that the use of this fertilizer had strong implications for the intensification of agriculture and population growth, as well as for social complexity, which is typically unusual within such extreme environmental conditions.

doi: 10.1038/s41477-020-00835-4

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