Недавние археологические находки древних сохранившихся семян яблок в Европе и Западной Азии в сочетании с историческими, палеонтологическими и недавно опубликованными генетическими данными представляют собой увлекательное новое повествование об одном из наших самых знакомых фруктов. В этом исследовании Роберт Шпенглер из Института истории человечества им. Макса Планка прослеживает историю яблока с момента его дикого происхождения, отмечая, что первоначально оно было распространено древней мегафауной, а затем в процессе торговли вдоль Шелкового пути. Эти процессы позволили разработать сорта, которые мы знаем сегодня.
Яблоко, пожалуй, самый знакомый фрукт в мире. Его выращивают в умеренном климате по всему миру, и его история тесно связана с человечеством. Изображения больших красных фруктов в классическом искусстве демонстрируют, что одомашненные яблоки были в Южной Европе более двух тысячелетий назад, а древние семена из археологических раскопок свидетельствуют о том, что люди собирали дикие яблоки по всей Европе и Западной Азии более десяти тысяч лет.. Хотя ясно, что люди поддерживали популяции диких яблонь на протяжении тысячелетий, процесс одомашнивания или эволюционных изменений при возделывании человеком этих деревьев не ясен.
Несколько недавних генетических исследований продемонстрировали, что современное яблоко является гибридом как минимум четырех популяций диких яблок, и исследователи выдвинули гипотезу, что торговые пути Шелкового пути были ответственны за объединение этих фруктов и их гибридизацию. Археологические остатки яблок в виде сохранившихся семян были обнаружены в местах по всей Евразии, и эти открытия подтверждают идею о том, что фруктовые и ореховые деревья были среди товаров, которые перемещались по этим ранним торговым путям. Шпенглер недавно обобщил археоботанические и исторические свидетельства выращивания сельскохозяйственных культур на Шелковом пути в книге под названием «Фрукты из песков», опубликованной Калифорнийским университетом. Яблоко имеет глубокую связь с Шелковым путем - большая часть генетического материала современного яблока возникла в самом сердце древних торговых путей в горах Тянь-Шаня в Казахстане. Кроме того, процесс обмена вызвал события гибридизации, которые привели к появлению больших красных сладких фруктов на наших товарных рынках.
Понимание того, как и когда яблони эволюционировали, чтобы давать более крупные плоды, является важным вопросом для исследователей, потому что плодовые деревья, похоже, не пошли по тому же пути одомашнивания, что и другие, более изученные культуры, такие как злаки или бобовые.. Многие различные дикие и антропогенные силы оказывают избирательное давление на сельскохозяйственные культуры на наших полях, и не всегда легко реконструировать, какое давление вызвало какие эволюционные изменения. Таким образом, изучение эволюционных процессов у современных и ископаемых растений может помочь ученым интерпретировать процесс одомашнивания. Мясистые сладкие плоды эволюционируют, чтобы привлечь животных, чтобы потом съесть их и распространить их семена; большие плоды развиваются специально, чтобы привлекать крупных животных для их рассеивания.
Большие плоды эволюционировали, чтобы привлечь представителей древней мегафауны
В то время как большинство ученых, изучающих одомашнивание, сосредотачиваются на периоде, когда люди впервые начинают выращивать растение, в этом исследовании Шпенглер исследует процессы в дикой природе, которые закладывают основу для одомашнивания. Шпенглер предполагает, что понимание процесса эволюции крупных фруктов в дикой природе поможет нам понять процесс их одомашнивания. «Поскольку плоды являются эволюционной адаптацией для распространения семян, ключ к пониманию эволюции плодов лежит в понимании того, какие животные ели плоды в прошлом», - объясняет он..
Многие плодовые растения семейства яблоневых (Rosaceae) имеют маленькие плоды, такие как вишня, малина и розы. Эти маленькие плоды легко проглатываются птицами, которые затем рассеивают их семена. Однако некоторые деревья в этом семействе, такие как яблони, груши, айва и персики, в дикой природе стали слишком большими, чтобы птица могла рассеять их семена. Ископаемые и генетические данные показывают, что эти крупные плоды эволюционировали за несколько миллионов лет до того, как люди начали их выращивать. Так кого же привлекли эти большие плоды?
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что крупные плоды являются эволюционной адаптацией для привлечения крупных животных, которые могут есть плоды и распространять семена. Некоторые крупные млекопитающие, такие как медведи и домашние лошади, сегодня едят яблоки и распространяют семена. Однако до конца последнего ледникового периода на европейском ландшафте было гораздо больше крупных млекопитающих, таких как дикие лошади и крупные олени. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что распространение семян у крупноплодных диких родственников яблони за последние десять тысяч лет было слабым, поскольку многие из этих животных вымерли. Тот факт, что популяции диких яблонь, по-видимому, нанесены на карту ледниковых рефугиальных зон ледникового периода, также предполагает, что эти растения не перемещались на большие расстояния и не колонизировали новые районы в отсутствие их первоначальных распространителей семян..
Торговля на Шелковом пути, вероятно, способствовала развитию яблок, которые мы знаем сегодня
Популяции диких яблонь были изолированы после окончания последнего ледникового периода, пока люди не начали перемещать плоды по Евразии, в частности по Шелковому пути. Как только люди снова привели эти древесные линии в контакт друг с другом, остальную работу сделали пчелы и другие опылители. Полученное гибридное потомство имело более крупные плоды, что является обычным результатом гибридизации. Люди заметили более крупные плодовые деревья и закрепили эту черту с помощью прививки и посадки черенков самых популярных деревьев. Таким образом, яблоки, которые мы знаем сегодня, в основном были выведены не в результате длительного процесса отбора и размножения семян с наиболее благоприятных деревьев, а скорее путем гибридизации и прививки. Этот процесс мог быть относительно быстрым, и некоторые его части, вероятно, были непреднамеренными. Тот факт, что яблони являются гибридами, а не «должным образом» одомашнены, является причиной того, что мы часто получаем яблоневое дерево, когда сажаем яблочное семя.
Это исследование ставит под сомнение определение «одомашнивания» и демонстрирует, что не существует универсальной модели, объясняющей эволюцию растений при возделывании человеком. Для некоторых растений одомашнивание потребовало тысячелетий культивирования и селективного давления, вызванного человеком, - для других растений гибридизация вызвала быстрые морфологические изменения. «Процесс одомашнивания не одинаков для всех растений, и мы до сих пор мало что знаем о процессе долгоживущих деревьев», - отмечает Шпенглер. «Важно, когда мы изучаем одомашнивание растений, не обращать внимания на однолетние травы, такие как пшеница и рис. На планете есть сотни других одомашненных растений, многие из которых пошли разными путями к одомашниванию.«В конечном счете, яблоко на вашей кухне, кажется, обязано своим существованием вымершим браузерам мегафауны и торговцам Шелкового пути.