Пшеница и ячмень, впервые одомашненные 10 000 лет назад в Плодородном полумесяце Ближнего Востока, шли в Китай совершенно разными путями, при этом ячмень в течение тысячелетнего обходного пути переходил от озимых к озимым и яровым культурам. вдоль южного Тибетского нагорья, предполагает новое исследование Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
«Распространение пшеницы и ячменя на восток было разным как в пространстве, так и во времени», - сказал Синьи Лю, доцент кафедры археологии факультета искусств и наук и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале PLOS One.
«Пшеница была завезена в Центральный Китай во втором или третьем тысячелетии до нашей эры, а ячмень появился там только в первом тысячелетии до нашей эры», - сказал Лю. «В то время как предыдущие исследования предполагают, что выращивание пшеницы перемещалось на восток вдоль северной окраины Тибетского нагорья, наше исследование обращает внимание на возможность южного маршрута (через Индию и Тибет) для ячменя».
Основываясь на радиоуглеродном анализе 70 древних зерен ячменя, обнаруженных в археологических раскопках в Китае, Индии, Кыргызстане и Пакистане, а также на ДНК и древних текстовых свидетельствах, исследование раскрывает тайну того, почему древние китайские фермеры меняли сезонность. урожая ячменя, который возник в широтном диапазоне, аналогичном их собственному.
Ответ, объясняет Лю, заключается в том, что ячмень превратился из озимой в яровую культуру во время своего пути в Китай, в период, когда он провел сотни лет, развивая черты, которые позволили ему процветать в течение коротких летних вегетационных периодов в нагорья Тибета и северной Индии.
«Ячмень прибывает в Центральный Китай позже, чем пшеница, что приносит с собой определенную степень генетического разнообразия в отношении реакции времени цветения», - сказал Лю. «Мы делаем вывод, что такое разнообразие отражает предварительную адаптацию сортов ячменя вдоль этого возможного южного маршрута к сезонным вызовам, в частности к воздействию высокогорья, и это привело к происхождению восточного ярового ячменя».
Исследование Лю о распространении выращивания пшеницы и ячменя добавляет новую главу в наше понимание доисторической глобализации продуктов питания, процесса, начавшегося около 5000 г. до н.э. и усилился около 1500 г. до н.э. Это продолжающееся исследование прослеживает географические пути и время распространения сельскохозяйственных культур и систем выращивания, которые распространились по всей Евразии и, в конечном итоге, по всему миру, из мест происхождения в Северной Африке и Западной, Восточной и Южной Азии. Восточная экспансия пшеницы и ячменя - ключевая история в этом процессе.
В жарком и засушливом регионе Юго-Западной Азии, где впервые были одомашнены пшеница и ячмень, их выращивали с осени до весны, чтобы завершить свой жизненный цикл до наступления летних засух. Эти ранние одомашненные штаммы включали гены, перенесенные из диких трав, которые вызывали цветение и производство зерна, поскольку дни становились длиннее с приближением лета..
Из-за такого весеннего жизненного цикла ранние одомашненные сорта пшеницы и ячменя плохо подходили для выращивания в северноевропейском климате с суровыми зимами и разной продолжительностью дня. Предыдущее исследование, проведенное вторым автором этого исследования, Дайаной Листер, научным сотрудником с докторской степенью в Кембриджском университете, показало, что ячмень и пшеница адаптировались к европейскому климату путем развития мутации, отключившей гены, делающие цветение чувствительным к увеличению дня. длины, что позволяет сеять весной и собирать урожай осенью.
Исследование Лю показывает, что ячмень претерпел аналогичные мутации по пути в Китай, когда фермеры начали выращивать его высоко в горах Тибетского нагорья. К тому времени, когда ячмень достиг центрального Китая, его генетический состав был изменен, так что цветение больше не зависело от длины дня, что позволяло сажать его как весной, так и осенью.
Древнее распространение выращивания пшеницы и ячменя в Китае предлагает две разные истории об адаптации недавно введенных культур в существующую аграрную/кулинарную систему, сказал Лю.
Древняя пшеница, которая путешествовала в Китай по маршрутам Шелкового пути, также была генетически модифицирована фермерами, которые отбирали штаммы, производящие мелкие зерна, более подходящие для китайской кухни, которые готовили их путем варки или пропаривания цельных зерен. Крупные зерна пшеницы появились в Европе, где пшеницу традиционно перемалывали в муку.
На южном маршруте миграции ячменя главное – это время цветения, которое фермеры изменяют, чтобы контролировать сезонные нагрузки высокогорного выращивания, сказал Лю.
Извлечение этих древних зерен стало более рутинным в последнее десятилетие, поскольку ученые освоили технику флотации, которая позволяет отделять семена и другой мельчайший биологический материал от выкопанной земли, погруженной в ведро с водой. Этот подход, впервые предложенный в Китае третьим автором этого исследования Чжицзюнем Чжао, профессором археологии Китайской академии социальных наук, изменил понимание древнего земледелия в Китае.
Находки PLOS One отражают вклад 26 соавторов, в том числе археологов, извлекших зерна, и тех, кто проанализировал их в ведущих археоботанических лабораториях США, Великобритании, Китая и Индии. В команду также входят ведущие специалисты по археогенетике ячменя, радиоуглеродному анализу и истории сельского хозяйства со всего мира.
«Мы недавно осознали, насколько перемещались доисторические культуры, в масштабе, намного большем, чем кто-либо предполагал», - сказал старший соавтор Мартин Джонс, профессор археологии Джорджа Питт-Риверса в Кембридже. «Интенсивное изучение хронологии, генетики и записей урожая теперь показывает, как эти движения заложили аграрные основы цивилизаций бронзового века, позволив контролировать времена года и открыв путь для севооборота и многокультурного земледелия."