От дикого к домашнему: 100 000 лет непрерывной эволюции риса

Согласно исследованию, опубликованному в Science, анализ фитолитов и другие методы позволили раскрыть непрерывную эволюционную историю риса от дикого к домашнему на протяжении ошеломляющих 100 000 лет. Это предоставляет новые доказательства для понимания развития человеческого общества и истоков сельскохозяйственной цивилизации, подтверждая, что Китай является родиной риса (Oryza sativa).

Исследование, проведённое в районе культуры Шаншань в Чжэцзяне совместной группой из Института геологии и геофизики Китайской академии наук (IGGCAS), провинциального института культурных реликвий и археологии Чжэцзяна, университета Линьи, Центра управления памятником Шаншань и экспертов из 13 учреждений страны, подчёркивает важность культуры Шаншань в истоках глобального сельского хозяйства.

Ключевые вызовы и методология

Долгое время ключевыми проблемами оставались поиск долговременно сохраняющихся маркеров, способных отличить дикий и одомашненный рис в бассейне реки Янцзы со времени последнего ледникового максимума, и раскрытие процессов и механизмов сбора и одомашнивания дикого риса человеком.

Исследовательская группа под руководством доктора Лю Хоуюаня (IGGCAS) на основе многолетнего систематического изучения фитолитов в современных диких и одомашненных растениях риса и почвах установила, что увеличение количества чешуйчатых граней на буллиформных фитолитах риса коррелирует с усилением одомашнивания и агрономических признаков. Был установлен порог для различения дикого и одомашненного риса на основе доли буллиформных фитолитов с чешуйчатыми гранями.

Учёные применили анализ фитолитов в сочетании с изучением пыльцы, древесного угля, микроструктуры почвы, гранулометрии, магнитной восприимчивости, геоморфологических исследований, анализа вероятностной плотности ¹⁴C археологических памятников и археологических раскопок к стратиграфии стоянок Шаншань и Хэхуашань.

Используя байесовские модели высокоточных возрастов, полученных методом оптически стимулированной люминесценции, и ¹⁴C-датирования фитолитов, была установлена непрерывная хронологическая последовательность возрастом около 100 000 лет.

Непрерывная траектория одомашнивания

Системный анализ образцов из этих стратиграфических последовательностей выявил непрерывную траекторию эволюции риса в стратиграфии района стоянок культуры Шаншань и её связь с деятельностью человека и изменением климата:

• ~100 000 лет назад: Дикий рис уже был широко распространён в нижнем течении Янцзы, создав предпосылки для последующего использования.
• ~24 000 лет назад: С началом вхождения климата в фазу последнего ледникового максимума люди начали собирать и использовать дикий рис, что указывает на поиск новых источников пищи в ответ на похолодание.
• ~13 000 лет назад: Люди начали предварительное одомашнивание дикого риса.
• ~11 000 лет назад: Доля фитолитов одомашненного риса резко возросла, достигнув порогов одомашнивания и ознаменовав зарождение рисоводства в Восточной Азии.

Значение исследования

Исследование демонстрирует, что истоки рисоводства в Восточной Азии и земледелия на основе пшеницы в Юго-Западной Азии были синхронными, представляя собой важную веху в развитии человечества.

Непрерывные свидетельства за 100 000 лет — от распространения дикого риса до его окончательного одомашнивания на стоянках культуры Шаншань — раскрывают сложную взаимосвязь между рисом, климатом, деятельностью человека и культурным развитием, а также подчёркивают длительный процесс доместикации риса. Эта работа имеет большое значение для понимания развития человеческого общества, истоков сельскохозяйственной цивилизации и значимости культуры Шаншань.