Одомашнивание пшеницы

Пшеница — это зерновая культура, насчитывающая сегодня в мире около 25 000 различных сортов. Он был одомашнен по крайней мере 12000 лет назад, создан из все еще живого растения-предка, известного как эммер.

Дикий эммер (по-разному обозначается как T. araraticum , T. Turgidum ssp. Dicoccoides или T. Dicocoides ) — это преимущественно самоопыляющаяся зимняя однолетняя трава семейство Poaceae и племя Triticeae. Он распространен по всему Ближневосточному Плодородному полумесяцу, включая современные страны Израиль, Иорданию, Сирию, Ливан, восточную Турцию, западный Иран и северный Ирак. Он растет спорадически и полуизолированными участками и лучше всего растет в регионах с длинным жарким сухим летом и короткой мягкой влажной зимой с переменным количеством осадков. Эммер растет в различных средах обитания от 100 м (330 футов) ниже уровня моря до 1700 м (5 500 футов) выше, и может выжить при ежегодном выпадении 200–1300 мм (7,8–66 дюймов) осадков.

Сорта пшеницы

Большинство из 25 000 различных форм современной пшеницы — это разновидности двух широких групп, называемых мягкой пшеницей и твердой пшеницей. Обычная или мягкая пшеница Triticum aestivum составляет около 95 процентов всей потребляемой пшеницы в мире сегодня; остальные пять процентов составляют твердые или твердые сорта пшеницы T. turgidum ssp. твердые , используемые в макаронных изделиях и манной крупе.

Хлеб и твердая пшеница являются одомашненными формами дикорастущей пшеницы. Пшеница полба ( T. Spelta ) и тимофеевская пшеница ( T. Timopheevii ) также были выведены из пшеницы эммеров в конце неолита, но ни одна из них не имеет особого рынок сегодня. Другая ранняя форма пшеницы, называемая еинкорн ( T. monococcum ), была одомашнена примерно в то же время, но сегодня имеет ограниченное распространение.

Происхождение пшеницы

Происхождение нашей современной пшеницы, согласно генетическим и археологическим исследованиям, находится в горном районе Каракадаг на территории современной юго-восточной Турции. Классические восемь культур-основателей происхождения сельского хозяйства.

Самое раннее известное использование эммера было собрано с диких участков людьми, которые жили на археологическом участке Охало II в Израиле около 23 000 лет назад. Самый ранний культивированный эммер был обнаружен в южном Леванте (Нетив Хагдуд, Телль Асвад, другие памятники докерамического неолита А); а эйнкорн встречается в северном Леванте (Абу-Хурейра, Мурейбет, Джерф-эль-Ахмар, Гёбекли-Тепе).

Изменения во время одомашнивания

Основные различия между дикими формами и одомашненной пшеницей заключаются в том, что одомашненные формы имеют более крупные семена с оболочкой и нерушащимся позвоночником. Когда дикая пшеница созревает, рахис — стебель, удерживающий стержни пшеницы вместе — раскалывается, так что семена могут рассыпаться сами по себе. Без оболочки они быстро прорастают. Но эта природно полезная хрупкость не подходит людям, которые предпочитают собирать пшеницу с растений, а не с окружающей земли.

Один из возможных способов Произошло то, что фермеры собирали пшеницу после того, как она созрела, но до того, как она рассеялась, собирая, таким образом, только ту пшеницу, которая еще была прикреплена к растению. Посадив эти семена в следующем сезоне, фермеры увековечили растения, у которых позже появились побеги. Другие признаки, по-видимому, выбранные для включения, включают размер колоса, вегетационный период, высоту растения и размер зерна.

По словам французского ботаника Агаты Руку и его коллег, процесс одомашнивания также вызвало множественные изменения в растении, которые были произведены косвенно. По сравнению с пшеницей emmer, современная пшеница имеет более короткую продолжительность жизни листьев и более высокую чистую скорость фотосинтеза, скорость образования листьев и содержание азота. Современные сорта пшеницы также имеют более мелкую корневую систему с большей долей тонких корней, вкладывающих биомассу над землей, а не под землей. Древние формы имеют встроенную координацию между наземным и подземным функционированием, но человеческий выбор других черт заставил растение переконфигурировать и построить новые сети.

Как долго длилось одомашнивание?

Один из постоянных споров о пшенице — время, необходимое для завершения процесса приручения. Некоторые ученые утверждают, что процесс будет довольно быстрым, продолжительностью в несколько столетий; в то время как другие утверждают, что процесс от выращивания до приручения занял до 5000 лет. Существует множество свидетельств того, что примерно 10 400 лет назад одомашненная пшеница широко использовалась в регионе Леванта; но когда это началось, остается предметом споров.

Самые ранние свидетельства существования одомашненной эйнкорна и эммерской пшеницы, обнаруженные на сегодняшний день, были на сирийском участке Абу-Хурейра, в культурные слои относятся к периоду позднего эпипалеолита, началу позднего дриаса, ок. 13–12 000 кал. некоторые ученые, однако, утверждали, что данные не свидетельствуют о преднамеренном выращивании в настоящее время, хотя они указывают на расширение основы рациона за счет использования дикорастущих зерен, включая пшеницу.

Распространение по всему миру: скала Боулднор

Распространение пшеницы за пределами места ее происхождения является частью процесса, известного как «неолитизация». Культура, обычно связанная с завозом пшеницы и других культур из Азии в Европу, как правило, представляет собой культуру Lindearbandkeramik (LBK), которая, возможно, была сформирована частично фермерами-иммигрантами и частично местными охотниками-собирателями, адаптирующими новые технологии. LBK обычно датируется в Европе между 5400–4900 гг. До н. Э.

Однако недавние исследования ДНК на торфяном болоте Боулднор Клифф у северного побережья континентальной Англии выявили древние ДНК того, что, по-видимому, было одомашненной пшеницей. Семена, фрагменты и пыльца пшеницы не были обнаружены на скале Боулднор, но последовательности ДНК из осадка соответствуют ближневосточной пшенице, генетически отличной от форм LBK. Дальнейшие испытания на скале Боулднор выявили затопленный участок мезолита на глубине 16 м (52 фута) ниже уровня моря. Отложения были заложены около 8000 лет назад, на несколько веков раньше европейских памятников LBK. Ученые предполагают, что пшеница попала в Британию на лодке.

Другие ученые подвергли сомнению дату и идентификацию аДНК, заявив, что она находится в слишком хорошем состоянии, чтобы будь таким старым. Но дополнительные эксперименты, проведенные британским эволюционным генетиком Робином Аллаби и предварительно опубликованные в Watson (2018), показали, что древняя ДНК из подводных отложений более чистая, чем ДНК из других контекстов.

Источники

  • Авни, Раз и др. «Архитектура и разнообразие генома дикого Эммера проясняют эволюцию и приручение пшеницы». Наука, т. 357, нет. 6346, 2017, с. 93–97. Печать.
  • Международный консорциум по секвенированию генома пшеницы. «Проект последовательности на основе хромосом гексаплоидного генома хлебной пшеницы (Triticum Aestivum)». Наука, т. 345, вып. 6194, 2014. Печать.
  • Фуллер, Дориан Кью и Лейлани Лукас. «Адаптация сельскохозяйственных культур, ландшафтов и выбора продуктов питания: закономерности распространения одомашненных растений по всей Евразии». Расселение людей и движение видов: от доисторических времен к настоящему. Ред. Бойвин, Николь, Реми Крассар и Майкл Д. Петралья. Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 2017. 304–31. Печать.
  • Хуанг, Линь и др. «Эволюция и адаптация популяций дикой пшеницы Emmer к биотическим и абиотическим стрессам». Ежегодный обзор фитопатологии, vol. 54, нет. 1. 2016. С. 279–301. Печать.
  • Кирлейс, Вибке и Эльске Фишер. «Неолитическое культивирование пшеницы без тетраплоидов для обмолота в Дании и Северной Германии: влияние на разнообразие культур и социальную динамику культуры воронкообразных стаканов». История растительности и археоботаника, т. 23, № 1, 2014, с. 81–96. Печать.
  • Ларсон, Грегер. «Как пшеница попала в Британию». Наука, т. 347, № 6225, 2015. Печать.
  • Маркуссен, Томас и др. «Древние гибридизации наследственных геномов хлебной пшеницы». Наука, т. 345, нет. 6194, 2014. Печать.
  • Мартин, Люси. «Растительное хозяйство и освоение территорий в Альпах в эпоху неолита (5000–4200 кал. До н.э.): первые результаты археоботанических исследований в Вале (Швейцария)». История растительности и археоботаника, т. 24, вып. 1. 2015. С. 63–73. Печать.
  • Roucou, Agathe, et al. «Изменения в функциональных стратегиях растений в ходе одомашнивания пшеницы. « Журнал прикладной экологии , том 55, № 1, 2017 г., стр. 25–37. Печать.
  • Смит, Оливер и др. «Осадочная ДНК из затопленного участка показывает пшеницу на Британских островах 8000 лет назад». Science, vol. 347, no. 6225, 2015, pp. 998 –1001. Печать.
  • Уотсон, Трейси. «Внутренние разработки: ловля артефактов под волнами». Труды Национальной академии наук Наук, т. 115, № 2, 2018 г., стр. 231-33. Печать.
Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий