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至少生存10万年以上!临沂大学等多单位合作最新Science

iNature  · 公众号  ·  · 2024-05-24 08:21

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水稻( Oryza sativa )是全球三分之一以上人口的主食。 然而,它从野外采集食物到驯化的过程仍然是个谜,引发了生物学和人类学领域的持续争论。

2024年5月23日,中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远、张健平、临沂大学于禄鹏及浙江省文物考古研究所蒋乐平共同通讯在 Science 在线发表题为“ Rice’s trajectory from wild to domesticated in East Asia ”的研究论文, 该研究揭示了水稻在东亚从野生到驯化的轨迹。

该研究提供了从中国长江下游附近的上山和Hehuashan两个考古遗址中取样的水稻植物岩的证据,证明了野生稻的生长至少在10万年前,它作为一种聚集资源的最初开发大约在2.4万年之前,它的前驯化栽培大约在1.3万年之前,最终在1.1万年之前驯化。 这些发育阶段阐明了东亚水稻驯化的漫长过程,并将谷物进化的连续记录延伸到新月沃地以外。

作物驯化的过程代表了人类历史上文化和生存策略中最重要的转变之一,在农业和文明的起源中发挥了重要作用。 调查谷物开发的起源可以为作物驯化的过程提供关键的见解。最近的研究将人类对西南亚广泛的植物性食物的开发延伸到距今约7万年(kyr BP),揭示了在狩猎采集阶段的植物性食物开发的漫长历史。然而,在世界三大主要作物,小麦,水稻和玉米中,在新月沃地(例如Ohalo II遗址),只有野生小麦被证实早在距今约23 kyr BP就已被开发,但直到距今11.0至9.0 kyr BP才被完全驯化。 由于考古证据有限,提高人们对主要作物从野生到驯化途径的认识仍然是一个重大挑战。
众所周知,水稻( Oryza sativa )是在东亚驯化的。 然而,从采集野生稻( O. rufipogon )到其驯化的发展轨迹,包括野生稻的分布和被称为“驯化综合征”的性状的出现,仍然知之甚少。驯化综合征,如小穗基部不碎裂特性、种子大小增大、植株直立和叶片卷曲,可以通过遗传方法和大遗迹(如碳化种子和小穗基部)定量检测和反复验证。
遗传模型推断驯化初期的选择强度较低,这表明水稻的开发利用早在13至24千年前就发生了。这与来自长江中下游的考古证据相矛盾,考古证据表明,野生稻的开发时间晚于~12 kyr BP,而随后的驯化是基于~7 kyr BP存在的穗基不碎裂特征。 这种不协调意味着可能有一个漫长而复杂的驯化过程。然而,水稻化石记录的碎片性阻碍了人们对驯化如何发生的理解,因此这一过程的前半部分在很大程度上仍然是模糊的。
长江下游地区近百年来水稻开发驯化的综合记录(图源自 Science
上山文化距今约11.0 ~ 8.4 kyr BP,是钱塘江流域最早的新石器文化。截至2022年,该地区已确定了至少21个该文化遗址。上山遗址出土的各种文物,如房屋遗迹、陶器、与食品加工有关的石器,以及一种驯化的水稻植物岩,表明水稻的开发和种植在大约10年前就开始了。该研究在光激发发光(OSL)和 14 C定年的约束下,对两个上山文化遗址的两个长剖面和11个短剖面进行了新的水稻植物岩记录。 该研究通过研究生长在晚更新世和全新世的野生和驯化水稻的球状植物岩,提供了系统的考古植物学证据,阐明了水稻的驯化轨迹,解决了考古和遗传记录之间的差异。

原文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade4487

END

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