Historia i początki udomowienia pszenicy

Pszenica to uprawa zbóż, na której żyje obecnie około 25 000 różnych odmian. To było udomowiony co najmniej 12 000 lat temu, stworzone z wciąż żyjącej rośliny przodka znanej jako emmer.

Wild emmer (zgłaszane różnie jako T. araraticum, T. turgidum ssp. dicoccoideslub T. dikokoidy), jest głównie samozapylającą, zimową trawą jednoroczną rodziny Poaceae i plemienia Triticeae. Jest dystrybuowany w całym Blisko wschodniego żyznego półksiężyca, w tym nowoczesne kraje Izraela, Jordanii, Syrii, Libanu, wschodniej Turcji, zachodniego Iranu i północnego Iraku. Rośnie w sporadycznych i częściowo izolowanych płatach i najlepiej radzi sobie w regionach o długich, gorących, suchych latach i krótkich łagodnych, mokrych zimach z wahającymi się opadami deszczu. Emmer rośnie w różnych siedliskach, od 100 m (330 stóp) poniżej poziomu morza do 1700 m (5500 stóp) powyżej, i może przetrwać na 200–1 300 mm (7,8–66 cali) rocznych opadów.

Większość z 25 000 różnych form nowoczesnej pszenicy to odmiany dwóch szerokich grup, zwanych pszenicą zwyczajną i pszenicą durum. Pszenica zwyczajna lub chlebowa

Chleb i pszenica durum są udomowionymi formami pszenicy z dzikiego emmeru. Orkisz (T. spelta) i pszenica Tymofejewa (T. timopheevii) zostały również opracowane z pszenicy emmer do końca Okres neolityczny, ale żaden z nich nie ma dziś zbyt dużego rynku. Inna wczesna forma pszenicy o nazwie einkorn (T. monococcum) zostało udomowione mniej więcej w tym samym czasie, ale dziś ma ograniczoną dystrybucję.

Początki naszej nowoczesnej pszenicy, według genetyki i badania archeologiczne, znajdują się w regionie górskim Karacadag w dzisiejszej południowo-wschodniej Turcji - emmer i pszenica zwyczajna to dwa z klasycznych osiem upraw założycielskich pochodzenia rolnictwa.

Najwcześniejsze znane zastosowanie emmera zostało zebrane z dzikich łat przez ludzi, którzy mieszkali w Ohalo II stanowisko archeologiczne w Izraelu, około 23 000 lat temu. Najwcześniej uprawiany emmer znaleziono w południowym Lewancie (Netiv Hagdud, Tell Aswad, inne Neolit ​​lityczny przed ceramiką A strony); podczas gdy einkorn znajduje się w północnej Lewancie (Abu Hureyra, Mureybet, Jerf el Ahmar, Göbekli Tepe).

Główne różnice między dzikimi formami a udomowioną pszenicą polegają na tym, że udomowione formy mają większe nasiona z łuskami i nieobniszczającą rachis. Kiedy dzika pszenica jest dojrzała, rachis - łodyga, która utrzymuje trzony pszenicy razem - rozpada się, aby nasiona mogły się rozproszyć. Bez kadłubów kiełkują szybko. Ale ta naturalnie użyteczna kruchość nie pasuje do ludzi, którzy wolą zbierać pszenicę z rośliny niż z otaczającej ziemi.

Jednym możliwym sposobem, który mógł się wydarzyć, jest to, że rolnicy zbierali pszenicę po jej dojrzeniu, ale zanim się rozproszyła, zbierając w ten sposób tylko pszenicę, która była jeszcze przyczepiona do rośliny. Sadząc te nasiona w następnym sezonie, rolnicy podtrzymywali rośliny, które miały przełomowe kłosy. Inne cechy najwyraźniej wybrane do tego obejmują rozmiar kolca, sezon wegetacyjny, wysokość rośliny i wielkość ziarna.

Według francuskiego botanika Agathe Roucou i współpracowników proces udomowienia spowodował także wiele zmian w roślinie, które zostały wygenerowane pośrednio. W porównaniu do pszenicy emmer, nowoczesna pszenica ma krótszą żywotność liści i wyższą szybkość netto fotosyntezy, szybkość produkcji liści i zawartość azotu. Nowoczesne odmiany pszenicy mają również płytszy system korzeniowy, z większym udziałem drobnych korzeni, inwestując biomasę nad, a nie pod ziemią. Starożytne formy mają wbudowaną koordynację między funkcjonowaniem nad i pod ziemią, ale ludzki wybór innych cech zmusił zakład do zmiany konfiguracji i budowy nowych sieci.

Jednym z toczących się sporów na temat pszenicy jest czas potrzebny na zakończenie procesu udomowienia. Niektórzy uczeni opowiadają się za dość szybkim procesem trwającym kilka stuleci; podczas gdy inni twierdzą, że proces od uprawy do udomowienia trwał nawet 5000 lat. Istnieje wiele dowodów na to, że około 10 400 lat temu udomowiona pszenica była szeroko stosowana w całym regionie Lewantu; ale kiedy to się zaczęło, jest przedmiotem dyskusji.

Najwcześniejsze znalezione dowody zarówno na udomowioną pszenicę einkorn, jak i pszenicę emmer, znaleziono w syryjskim ośrodku Abu Hureyra, w warstwach okupacyjnych datowanych na późny epizod paleolitu, początek Młodszych Dryasów, około 13 000–12 000 kcal BP; niektórzy uczeni twierdzili jednak, że dowody nie wskazują na celową uprawę w tym czasie, chociaż wskazuje to na poszerzenie bazy dietetycznej w celu uwzględnienia dzikich ziaren, w tym pszenica.

Dystrybucja pszenicy poza miejsce jej pochodzenia jest częścią procesu znanego jako „neolityczność”. The kultura ogólnie związana z wprowadzaniem pszenicy i innych upraw z Azji do Europy to ogólnie rzecz biorąc Kultura Lindearbandkeramik (LBK), który mógł składać się częściowo z rolników-imigrantów i lokalnych łowców-zbieraczy, którzy dostosowują nowe technologie. LBK jest zwykle datowany w Europie między 5400–4900 pne

Jednak ostatnie badania DNA w torfowisku Bouldnor Cliff u północnego wybrzeża kontynentalnej Anglii zidentyfikowały starożytne DNA z pozornie udomowionej pszenicy. Nasiona pszenicy, fragmenty i pyłki nie zostały znalezione w Bouldnor Cliff, ale sekwencje DNA z osadu pasują do pszenicy bliskowschodniej, genetycznie odmiennej od form LBK. Dalsze testy w Bouldnor Cliff zidentyfikowały zanurzone miejsce mezolityczne, 16 m (52 ​​stóp) poniżej poziomu morza. Osady zostały ułożone około 8 000 lat temu, kilka wieków wcześniej niż europejskie stanowiska LBK. Uczeni sugerują, że pszenica dotarła łodzią do Wielkiej Brytanii.

Inni uczeni kwestionowali datę i identyfikację aDNA, twierdząc, że był w zbyt dobrym stanie, aby być tak starym. Ale dodatkowe eksperymenty prowadzone przez brytyjskiego genetyka ewolucyjnego Robina Allaby'ego i wstępnie zgłoszone w Watson (2018) wykazał, że starożytne DNA z osadów podmorskich jest bardziej nieskazitelne niż inne konteksty.

• Avni, Raz i in. "Architektura i różnorodność genomu Wild Emmer wyjaśniają ewolucję i udomowienie pszenicy." Nauka, vol. 357, nr 6346, 2017, ss. 93–97. Wydrukować.
• Międzynarodowe konsorcjum do sekwencjonowania genomu pszenicy. "Sekwencja przeciągania genomu heksaploidalnej pszenicy chlebowej (Triticum Aestivum) na podstawie chromosomów." Science, vol. 345, nr 6194, 2014. Wydrukować.
• Fuller, Dorian Q i Leilani Lucas. "Dostosowywanie upraw, krajobrazów i wyborów żywieniowych: wzorce rozprzestrzeniania się roślin udomowionych w całej Eurazji." Ruch rozprzestrzeniania się ludzi i gatunków: od prehistorii do teraźniejszości. Eds. Boivin, Nicole, Rémy Crassard i Michael D. Petraglia. Cambridge: Cambridge University Press, 2017. 304–31. Wydrukować.
• Huang, Lin i in. "Ewolucja i adaptacja populacji pszenicy dzikiej emmerowej do stresów biotycznych i abiotycznych." Roczny przegląd fitopatologii, vol. 54, nr 1, 2016, s. 1 279–301. Wydrukować.
• Kirleis, Wiebke i Elske Fischer. "Neolityczna uprawa pszenicy omłotowej wolnej od tetraploidów w Danii i północnych Niemczech: implikacje dla różnorodności upraw i dynamiki społecznej kultury zlewki lejkowatej." Historia roślinności i archeobotany, vol. 23, nr 1, 2014, ss. 81–96. Wydrukować.
• Larson, Greger. "Jak pszenica przybyła do Wielkiej Brytanii." Nauka, vol. 347, nr 6225, 2015. Wydrukować.
• Marcussen, Thomas i in. "Starożytne hybrydyzacje wśród rodowych genomów pszenicy chlebowej." Nauka, vol. 345, nr 6194, 2014. Wydrukować.
• Martin, Lucie. "Gospodarka roślinna i eksploatacja terytorium w Alpach w okresie neolitu (5000–4200 cal p.n.e.): pierwsze wyniki badań archeobotanicznych w Valais (Szwajcaria)." Historia roślinności i archeobotany, vol. 24, nr 1, 2015, ss. 63–73. Wydrukować.
• Roucou, Agathe i in. "Zmiany strategii funkcjonalnych roślin w trakcie udomowienia pszenicy." Journal of Applied Ecology, vol. 55, nr 1, 2017, ss. 25–37. Wydrukować.
• Smith, Oliver i in. "Osadowe DNA z zatopionego miejsca ujawnia pszenicę na Wyspach Brytyjskich 8000 lat temu." Nauka, vol. 347, nr 6225, 2015, ss. 998–1001. Wydrukować.
• Watson, Traci. „Wewnętrzne działania: łowienie artefaktów pod falami”. Materiały z National Academy of Sciences, vol. 115, nr 2, 2018, ss. 231-33. Wydrukować.