這幅歐亞大陸的地圖顯示了從各地區(qū)找到的最古老大麥單粒的放射性碳酸鹽測量日期(公元前)
圣路易斯華盛頓大學的新研究表明,一萬年前,小麥和大麥在中東的新月沃土上首次被馴化,在沿青藏高原南部的千年迂回過程中,大麥從冬季作物轉(zhuǎn)為冬季和夏季作物。
文理科考古學助理教授劉欣怡說:'小麥和大麥的東方傳播在空間和時間上都是不同的,'她是發(fā)表在PLOS One雜志(向東的旅程: 小麥和大麥在前往史前中國途中的不同路線和不同花期)上這項研究的主要作者。'劉說:'小麥在公元前二或三千年被引入中國中部,但大麥直到公元前一千年才到達那里。'雖然以前的研究表明小麥種植沿著青藏高原的北部邊緣向東移動,但我們的研究喚起了人們對大麥的南方路線(通過印度和西藏)的可能性的關(guān)注。'
基于對從中國、印度、吉爾吉斯斯坦和巴基斯坦考古遺址中發(fā)現(xiàn)的70粒古代大麥顆粒的放射性碳分析,以及DNA和古代文本證據(jù),這項研究解開了為什么古代中國農(nóng)民會改變起源于與他們相似緯度范圍的大麥作物的季節(jié)性的謎團。
表1. 東亞、中亞和南亞古植物學大麥粒的直接放射性碳素日期。數(shù)據(jù)包括本研究中進行的放射性碳測定和以前發(fā)表過的數(shù)據(jù)。輻射碳數(shù)據(jù)已經(jīng)用IntCal13校準法進行了校準。
劉解釋說,答案是,大麥在進入中國的過程中從冬季作物變成了夏季作物,在這段時間里,大麥花了數(shù)百年的時間進化出了一些特性,使其能夠在西藏和印度北部高地短暫的夏季生長季節(jié)茁壯成長。
劉說:“大麥比小麥晚到達中國中部,這帶來了與開花時間反應(yīng)相關(guān)的一定程度的遺傳多樣性?!??!拔覀兺茢?,這種多樣性反映了大麥品種在可能的南部路線上對季節(jié)性挑戰(zhàn)的預適應(yīng),特別是高海拔效應(yīng),這導致了東部春大麥的起源?!?/p>
劉對小麥和大麥種植擴散的研究為我們對史前糧食全球化的理解增添了新的篇章,這一過程始于公元前5000年左右,并在公元前1500年左右加劇。這項正在進行的研究追溯了作物和種植系統(tǒng)的地理路徑和擴散時間,源自北非和西亞、東亞和南亞。小麥和大麥向東部的擴張是這一過程中的一個關(guān)鍵故事。
在小麥和大麥最初被馴化的炎熱、干旱的西南亞地區(qū),它們在秋季和隨后的春季之間生長,以便在夏季干旱到來之前完成其生命周期。這些早期馴化的品系包括從野生草類中攜帶的基因,這些基因在夏季來臨日照變長時觸發(fā)開花和谷物生產(chǎn)。由于這種春季開花的生命周期,早期馴化的小麥和大麥品種不適合在冬季嚴寒和日長模式不同的歐洲北部氣候下種植。
這項研究的第二作者,劍橋大學的博士后研究助理Diane Lister以前的研究表明,大麥和小麥通過進化出一種突變,關(guān)閉了使開花對日長增加敏感的基因,使它們能夠在春季播種,在秋季收獲,從而適應(yīng)了歐洲的氣候。劉的研究表明,隨著農(nóng)民將大麥的種植推向青藏高原的高山,大麥在進入中國的路上也進化出了類似的突變。當大麥到達中國中部時,它的基因構(gòu)成已被改變,使開花不再由日照時間觸發(fā),從而使它可以在春季和秋季種植。
劉說,小麥和大麥種植進入中國的古老運動提供了兩個不同的故事,即新引進的作物適應(yīng)了現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)/烹飪系統(tǒng)。
沿著絲綢之路來到中國的古小麥也經(jīng)過了農(nóng)民的基因改造,他們選擇了更適合中國烹飪的小顆粒小麥品種,這些小麥是通過煮或蒸全谷物來制作的。更大的小麥粒在歐洲進化而來,那里的小麥傳統(tǒng)上被磨成面粉。
劉說,在大麥南部遷徙路線上,主要的故事是開花時間——農(nóng)民為了控制高海拔種植的季節(jié)壓力而改變了開花時間。
在過去的十年里,隨著學者們掌握了一種漂浮技術(shù),可以將種子和其他微小的生物材料從浸泡在水桶中的挖掘泥土中分離出來,這些古老谷物的回收變得更加常規(guī)。這項研究的第三位作者、中國社會科學院考古學教授趙(Zhijun Zhao)(名字實在是沒搞清是哪位,有知情者請告知)在中國率先提出了這種方法,改變了人們對中國古代農(nóng)業(yè)的理解。
PLOS One雜志-《公共科學圖書館·綜合》的發(fā)現(xiàn)反映了26位合作作者的貢獻,其中包括考古學家,他們發(fā)現(xiàn)了谷物,以及在美國、英國、中國和印度的主要古植物學實驗室對谷物進行分析的人。該團隊還包括全球大麥考古、放射性碳分析和農(nóng)業(yè)史方面的頂尖專家。
劍橋大學喬治·皮特·里弗斯考古科學教授、資深合著者馬丁·瓊斯說:“我們最近意識到有多少史前作物四處移動,其規(guī)模比任何人想象的都要大得多?!?。“對年表、遺傳學和作物記錄的深入研究現(xiàn)在揭示了這些運動如何奠定了青銅時代文明的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ),使季節(jié)得以控制,并為輪作和復種開辟了道路?!?/p>
標題圖片--歐亞大陸的地圖顯示了從每個地區(qū)找到的大麥單粒的最古老的放射性碳酸鹽測量日期(公元前)。
- 華盛頓大學圣路易斯分校
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