Majsodling spred sig från Mesoamerika till vad som nu är den amerikanska sydväst omkring 4000 f.Kr. men hur och när grödan tog sig till andra delar av Nordamerika är fortfarande föremål för debatt. I en ny studie, forskare rapporterar att majs inte odlades i den antika metropolen Cahokia förrän någon gång mellan 900 och 1000 e.Kr. ett relativt sent datum som motsvarar starten på stadens snabba expansion.

Resultaten publiceras i tidskriften Amerikanska antiken .

Forskargruppen bestämde åldern på förkolnade majskärnor som finns i hemmen, helgedomar och andra arkeologiska sammanhang i och runt Cahokia. Forskarna tittade också på kolisotoper i tänder och ben hos 108 människor och 15 hundar begravda i närheten.

Kol-isotopförhållanden skiljer sig åt mellan matkällor, med isotopkvoter för majs som är betydligt högre än de för nästan alla andra inhemska växtarter i regionen. Genom att analysera förhållandet mellan kol 12 och kol 13 i tänder och ben, teamet bestämde den relativa andelen av olika typer av livsmedel som människorna i Cahokia åt under olika tidsperioder.

Majsrester och isotopanalyser visade att majskonsumtionen började i Cahokia mellan 900 och 1000. Detta var strax innan staden växte till en stor metropol.

"Det har funnits en idé om att majs kom till den centrala Mississippifloddalen vid ungefär Kristi tid, och utvecklingen av majs i denna del av världen var verkligen, riktigt långsam, " sa den pensionerade statsarkeologen Thomas Emerson, som ledde studien. "Men denna Cahokia-data säger att nej, faktiskt, majs kom hit väldigt sent. Och faktiskt, majs kan vara stadens grund."

Forskargruppen inkluderade Illinois State Archaeological Survey archaeobotanist Mary Simon; bioarkeolog Kristin Hedman; radiocarbon dating analytiker Matthew Fort; och tidigare doktorand Kelsey Witt, nu postdoktor vid Brown University.

Med början omkring 1050, Cahokia växte från "en liten by med några hundra människor till en del av en stad med 5, 000 till 10, 000 människor i ett arkeologiskt ögonblick, " sa Emerson. Befolkningen utökades så småningom till minst 40, 000. Detta tidiga experiment i stadsliv var kortlivat, dock. Vid 1350, efter en period av torka och inbördes stridigheter, större delen av stadens befolkning hade skingras.

Forskare som teoretiserar att majs kom till den centrala Mississippifloddalen tidigt under det första årtusendet e.Kr. förbiser det faktum att växten var tvungen att anpassa sig till en helt annan ljus- och temperaturregim innan den kunde odlas på de högre breddgraderna, sa Simon, som genomförde en uttömmande analys av majskärnor som hittades i Cahokia och på andra håll i Mellanvästern.

"Majs odlades ursprungligen i Mesoamerika, ", sa hon. "Dess blomningstid och produktionstid styrs av mängden solljus som den får. När den kom upp i denna region, dess blomning motsvarade inte längre det tillgängliga dagsljuset. Om du planterade den på våren, det skulle inte ens börja blomma förrän i augusti, och vintern skulle komma innan du kunde skörda din skörd."

Växten var tvungen att utvecklas för att överleva i detta nordliga klimat, sa Simon.

"Den var förmodligen bara marginellt anpassad till höga breddgrader i det som nu är sydvästra USA år 0 e.Kr., " sa hon. "Så, potentialen för framgångsrik odling i Mellanvästern vid detta tidiga datum är mycket problematisk."

När de analyserade kolisotoperna i tänderna och benen hos 108 individer som begravdes i Cahokia mellan 600 och 1400, forskare såg en signatur som överensstämmer med majskonsumtion som plötsligt börjar mellan 950 och 1000, sa Hedman. Data från hundar begravda vid och nära Cahokia motsvarade också denna tidslinje.

"Det är där du ser detta stora hopp i utseendet på majs i kosten, ", sa Hedman. "Detta korrelerar väldigt nära med vad Mary Simon hittar med dadlarna på majsen."

"Mellan 900 och 1000 är också när du börjar se en verklig förändring i kulturen i Cahokia, ", sade Emerson. "Detta var början på högkonstruktion. Det skedde en massiv befolkningstillväxt och en dramatisk förändring i ideologin med uppkomsten av fertilitetsikonografi."

Artefakter som upptäckts från Cahokia inkluderar figurer av flintlera av kvinnor som är engagerade i jordbruksaktiviteter och kärl märkta med symboler för vatten och fertilitet. Några av föremålen visar grödor som solrosor och squash som föregick majsens ankomst.

"Det var inte så att Cahokianerna inte redan hade en jordbruksbas när majs anlände till platsen, " sade Simon. "De var föranpassade till hela idén om odling."

Frånvaron av majsikonografi i artefakter från staden speglar majsens status som en relativ nykomling i regionen vid den tidpunkt då Cahokia först blomstrade, sa Emerson.