稻（Oryza sativa）可以說是我們中國人最為熟悉的作物之一了，關(guān)于它的吃法，物種日歷兩年前已經(jīng)講過了，可以看這里。今天我們要來了解的是，水稻起源的問題。
沒有米，哪來的飯。圖片：magaret_1974 / pixabay
稻養(yǎng)活著世界上最多的人口，但它的起源地在哪卻是一個非常復(fù)雜的問題。從20世紀初開始，稻的起源地是中國還是印度就一直倍受爭論，其間經(jīng)歷了數(shù)次戲劇性反轉(zhuǎn)，至今也沒有完全的定論。近百年來，隨著研究手段的不斷深入，盡管階段性的結(jié)論變來變?nèi)ィ镜钠鹪磮D景卻是越來越清晰了。
飽滿的稻穗。圖片：IRRI Images / Flickr
在我們介紹2018年的最新進展之前，不妨先把這場起源地之戰(zhàn)的既往“戰(zhàn)況”先給大家回顧一下。
學界鼻祖首燃戰(zhàn)火
19世紀，有一位叫阿方斯·德康多爾的法國植物學家，他在所著的《栽培植物的起源》一書中認為稻起源于印度，理由之一是印度發(fā)現(xiàn)了很多野生稻。在20世紀初，另一位研究栽培作物起源的蘇聯(lián)學者瓦維洛夫也認為稻起源于印度。有了這兩位大師的論述，稻起源于印度自然成了當時學界的主流觀點。
瑞士植物學家阿方斯·德康多爾：點燃水稻起源戰(zhàn)火的第一人。圖片：wiki commons
到了1926年，中國水稻研究的奠基人丁穎在中國也發(fā)現(xiàn)了野生稻。兩年之后，他撰寫了《谷類名實考》，提出中國才是稻原產(chǎn)地的觀點，稻的起源“戰(zhàn)爭”由此拉開帷幕。丁穎特別強調(diào)，稻有兩個主要的栽培品種群，一個是米粒細長、煮熟后不黏、一般比較喜暖的秈[xiān]稻，另一個是米粒粗短、煮熟后有一定黏性、一般較為耐寒的粳（舊讀jīng，但現(xiàn)已修正為gēng）稻。印度栽培的稻以秈稻為主，但中國卻秈稻、粳稻俱全，都有大量的品種，這種多樣性有力地表明栽培稻的老家在中國。
粳稻（左）與秈稻（右）所產(chǎn)米粒外形上的比較。圖片：shutterstock.com
1949年之后，丁穎的觀點在國際上產(chǎn)生了一定的影響力。雖然有些蘇聯(lián)學者開始贊同水稻的中國起源說，但國際主流仍然對此持懷疑態(tài)度。也正是在這時，考古學開始成為確定稻的起源地的重要手段。
考古學界展開的廝殺
20世紀60–80年代，中國和印度都出土了不少史前的稻遺存，與此同時，在泰國也發(fā)現(xiàn)了一些古老的稻遺存。一時間，水稻起源成了中、印、泰三國“混戰(zhàn)”。
經(jīng)歷了最初的狂熱之后，考古學界逐漸冷靜下來，認真地重新審視這些考古證據(jù)的可靠性。最后學者們發(fā)現(xiàn)，如果以同一標準的證據(jù)作參考，那么中國的稻要明顯早于印度和泰國。以谷粒形態(tài)完整、可以確鑿無疑鑒定為稻谷的遺存為例，中國以河姆渡遺址為最早，定年是約7000年前，而印度則要晚到4000年前。如果把稻殼、植硅體（水稻細胞中的一種顯微結(jié)構(gòu)）等不那么可靠的證據(jù)也算上，雖然印度的稻栽培歷史可以拉長到4500年，但20世紀80年代之后在中國新發(fā)現(xiàn)的一些遺存卻可以把中國的稻栽培歷史向前推到1.2萬年前！
河姆渡遺址中出土的稻谷顆粒，有些還十分完整。圖片：yongzhentang.com
這樣直至20世紀末，考古學界基本上達成了共識：稻在中國最先馴化，后來才傳到印度。然而，研究作物起源的另一種新手段——分子方法的應(yīng)用，又讓這場起源“戰(zhàn)爭”重新進入白熱狀態(tài)。
新興的分子生物學來助陣
有一些分子生物學家認為，稻并不是單一起源的作物，雖然粳稻起源于中國，但秈稻卻起源于印度，二者分別獨立地由相應(yīng)的野生稻馴化。在21世紀初，這種觀點一度占據(jù)了上風。然而，主張稻的單次起源的學者也不示弱。稻在馴化過程中，有一些有利于收獲的性狀——籽粒不散落、稻稈直立等——被先民們有意地篩選出來。這些學者發(fā)現(xiàn)，決定某些馴化性狀的基因序列在秈稻和粳稻中幾乎一樣，這就強烈暗示水稻只被馴化了一次。
直立、種子不散落使水稻成為了一種成功的農(nóng)作物。圖片：trivedieffect.com
2011年和2012年，先后有兩個研究組開展了更大規(guī)模、更嚴密的DNA研究，最后得出的結(jié)論是稻最早起源于中國南方，先出現(xiàn)的是粳稻，后來在向印度傳播的過程中從野生稻那里獲得了秈型基因，才逐漸轉(zhuǎn)變成秈稻。這樣一來，在這個分子戰(zhàn)場上，中國暫時也取得了勝利。
“戰(zhàn)爭”還沒有完全結(jié)束。2018年4月25日，由中國農(nóng)科院作物科學研究所、國際水稻研究所等16家機構(gòu)的72位作者在《自然》雜志上聯(lián)合發(fā)表的一項最新研究卻表明，秈稻的起源要比之前認定的更為復(fù)雜。這一次，他們利用更新的測序技術(shù)，一共測定了3,024份栽培稻的全基因組，然后把其中3,010份高質(zhì)量的數(shù)據(jù)用計算機程序進行處理和比對，并在過程中專門留意了稻在馴化過程中得到篩選的9段關(guān)鍵基因序列。
結(jié)果十分驚人：在1,789份秈稻樣品中，竟然只有1份標本的這9段基因序列與粳稻完全一致，其他的秈稻至少有1段基因序列與粳稻差距很大，這表明它有獨立于粳稻的來源?！ ?/p>
《科學》雜志2002年第4期的封面是種滿水稻的梯田，這一期的文章介紹了秈稻和粳稻的基因組。圖片：science.sciencemag.org
面對這樣的結(jié)果，研究者們提出了一個更合理的理論：稻確實是在中國和印度分別獨立被馴化的，中國馴化了粳稻，印度馴化了秈稻。后來，中國的粳稻傳到印度，在漫長的時間里與當?shù)卦嫉亩i稻雜交，最終形成了如今這些不同程度混雜有粳稻基因的現(xiàn)代秈稻品種。所以稻的起源之戰(zhàn)的最新“戰(zhàn)況”就是——印度再次扳回一城。
當然，我們不能忘記，分子生物學家之所以能夠在這個問題上不斷深入，要歸功于亞洲的稻農(nóng)保存了數(shù)十萬的地方品種。這種巨大的多樣性，既為食客提供了多種選擇，又為稻的育種提供了大量材料，而且還保留了豐富的栽培史信息，最終讓科學家能從中窺探出稻起源的奧秘。
各種各樣的稻米。圖片：gov.sg
假如稻也像香蕉一樣，只有寥寥幾個商業(yè)品種被大量栽培，很多地方品種卻被排擠得幾乎絕跡，那么人類永遠損失的將不僅是那些多樣化的風味和性狀，更是一部充分記錄著先民智慧的作物馴化歷史。
同樣的道理，又何嘗不適用于人類文化的多樣性呢。
本文是物種日歷第4年的第226篇文章，來自物種日歷作者@劉夙。
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