Kviečių prijaukinimo istorija ir kilmė

Kviečiai yra grūdinis augalas, turintis apie 25 000 skirtingų veislių šiuolaikiniame pasaulyje. Tai buvo prijaukinti mažiausiai prieš 12 000 metų, sukurtas iš vis dar gyvo protėvių augalo, žinomo kaip emmer.

Laukinis emmer (įvairiai pranešama kaip T. araraticum, T. turgidum ssp. dikokoidai, arba T. dikokoidai), daugiausia yra savaiminio apdulkinimo Poaceae šeimos ir Triticeae genties žiemkenčiai. Jis yra paplitęs visoje Netoli rytinio derlingojo pusmėnulio, įskaitant šiuolaikines Izraelio, Jordanijos, Sirijos, Libano, rytinės Turkijos, vakarų Irano ir šiaurinio Irako šalis. Auga pavieniuose ir pusiau izoliuotuose lopuose, o geriausiai sekasi regionuose, kuriuose yra ilga, karšta, sausa vasara ir trumpos, švelnios, drėgnos žiemos su kintančiais krituliais. Emmeris auga įvairiose buveinėse nuo 100 m (330 pėdų) žemiau jūros lygio iki 1700 m (5500 pėdų) aukščiau ir gali išgyventi 200–1 300 mm (7,8–66 colių) metinių kritulių.

Dauguma iš 25 000 skirtingų šiuolaikinių kviečių formų yra dviejų plačių grupių, vadinamų paprastaisiais ir kietaisiais kviečiais, veislės. Paprastieji arba duoniniai kviečiai

Duona ir kietieji kviečiai yra prijaukinti laukinių pieninių kviečių pavidalai. Rašoma (T. speltas) ir Timofejevo kviečiai (T. timopheevii) taip pat vėliau buvo sukurti iš emmer kviečių Neolito laikotarpis, tačiau nė vienas iš jų šiandien neturi daug rinkos. Kita ankstyva kviečių forma, vadinama einkorn (T. monokokas) buvo prijaukinti maždaug tuo pačiu metu, tačiau šiandien jų platinimas yra ribotas.

Mūsų šiuolaikinių kviečių ištakos, remiantis genetika ir archeologiniai tyrimai, yra Karakadago kalnų regione, kuris šiandien yra pietryčių Turkijoje - emmerno ir einkorno kviečiai yra du klasikiniai aštuoni žemės ūkio kilmės augalų pasėliai.

Ankstyviausią žinomą emmerio naudojimą surinko iš laukinių pleistrų žmonės Ohalo II archeologinė vieta Izraelyje, maždaug prieš 23 000 metų. Ankstyviausias kultivuojamas emmeris rastas pietiniame Levante (Netiv Hagdud, Tell Aswad, kiti Neolitinė prieškeramikinė A svetainės); o einkornas randamas šiauriniame Levante (Abu Hureyra, Mureybet, Jerf el Ahmar, Göbekli Tepe).

Pagrindiniai laukinių formų ir prijaukintų kviečių skirtumai yra tai, kad prijaukintos formos turi didesnes sėklas su lukštais ir nesuyrančią rachitą. Kai laukiniai kviečiai yra prinokę, raisčiai - stiebas, laikantis kviečių velenus kartu - susmulkėja, kad sėklos galėtų pasiskirstyti. Be korpusų, jie greitai sudygsta. Tačiau tas natūraliai naudingas trapumas netinka žmonėms, kurie mieliau renka kviečius iš augalų, o ne iš aplinkinių žemių.

Vienas galimas būdas, kuris galėjo atsirasti, yra tai, kad ūkininkai derlių nuimdavo po prinokusių, bet prieš tai savaime išsisklaidžiusių kviečių, rinkdami tik tuos grūdus, kurie vis dar buvo pritvirtinti prie augalo. Sodindami šias sėklas kitą sezoną, žemdirbiai visam laikui išsaugojo augalus, kurie vėliau sudygo. Kiti požymiai, atrinkti, yra smaigalio dydis, augimo sezonas, augalų aukštis ir grūdų dydis.

Pasak prancūzų botanikės Agathe Roucou ir kolegų, prijaukinimo procesas taip pat sukėlė daugybę netiesiogiai sugeneruotų augalų pokyčių. Palyginti su emmer kviečiais, šiuolaikiniai kviečiai turi trumpesnį lapų ilgaamžiškumą ir didesnį grynąjį fotosintezės koeficientą, lapų augimo greitį ir azoto kiekį. Šiuolaikinės kviečių veislės taip pat turi seklesnę šaknų sistemą, turinčią didesnę dalį smulkiųjų šaknų, investuojančios biomasę į žemę, o ne į žemę. Senovės formos yra suderintos tarp viršaus ir po žeme veikiančių funkcijų, tačiau žmonių pasirinktas kitas bruožas privertė gamyklą pertvarkyti ir kurti naujus tinklus.

Vienas iš tebesitęsiančių argumentų apie kviečius yra laikotarpis, kurio prireikė, kad namiškių pripratimas būtų baigtas. Kai kurie mokslininkai įrodinėja gana greitą kelių amžių procesą; tuo tarpu kiti teigia, kad procesas nuo auginimo iki prijaukinimo užtruko iki 5000 metų. Gausu įrodymų, kad maždaug prieš 10 400 metų naminiai kviečiai buvo plačiai naudojami visame Levanto regione; bet kai tai prasidėjo, galima diskutuoti.

Ankstyviausi rasta buitinių einkornų ir emmerinių kviečių įrodymai Sirijos mieste Abu Hureyra, okupaciniuose sluoksniuose, datuotuose vėlyvuoju epi paleolito periodu, Jaunesniųjų sausų pradžia, maždaug 13 000–12 000 cal BP; kai kurie mokslininkai vis dėlto tvirtino, kad įrodymai šiuo metu neparodo sąmoningo auginimo, nors tai reiškia, kad mitybos bazė praplečiama, kad būtų laikomasi laukinių grūdų, įskaitant kvieciai.

Kviečių pasiskirstymas už jų kilmės vietos yra proceso, vadinamo „neolitizacija“, dalis. kultūra, paprastai susijusi su kviečių ir kitų kultūrų įvežimu iš Azijos į Europą, yra „Lindearbandkeramik“ (LBK) kultūra, kuriuos galėjo sudaryti dalis ūkininkų imigrantų ir kitų medžiotojų-medžiotojų, kurie pritaikė naujas technologijas. Paprastai LBK datuojama Europoje nuo 5400 iki 4900 pr.

Tačiau naujausi DNR tyrimai Bouldnor Cliff durpyne prie šiaurinės žemyninės Anglijos pakrantės nustatė senovės DNR iš to, kas, matyt, buvo prijaukinti kviečiai. Kviečių sėklos, fragmentai ir žiedadulkės Bouldnoro uoloje nerastos, tačiau nuosėdų DNR sekos sutampa su Artimųjų Rytų kviečiais, genetiškai skirtingais nei LBK formos. Tolesni bandymai Bouldnoro uoloje nustatė povandeninę mezolito vietą, esančią 16 m (52 ​​pėdų) žemiau jūros lygio. Nuosėdos buvo klojamos maždaug prieš 8000 metų, keliais šimtmečiais anksčiau nei Europos LBK aikštelėse. Mokslininkai teigia, kad kviečiai į Britaniją pateko laivu.

Kiti mokslininkai suabejojo ​​data ir aDNA identifikacija, sakydami, kad ji buvo per geros būklės, kad būtų tokia sena. Bet papildomi eksperimentai, kuriuos vykdė britų evoliucijos genetikas Robinas Allaby ir apie kuriuos preliminariai pranešta Watsonas (2018) parodė, kad senovės DNR iš povandeninių nuosėdų yra labiau nesugadintos nei kitos kontekstai.

• Avni, Raz ir kt. "Laukinio Emmerio genomo architektūra ir įvairovė paaiškina kviečių evoliuciją ir prijaukinimą." Mokslas, tomas 357, Nr. 6346, 2017, p. 93–97. Spausdinti.
• Tarptautinis kviečių genomo sekvenavimo konsorciumas. "Hexaploidinių duonos kviečių (Triticum Aestivum) genomo chromosoma pagrįsta juodraščio seka." Mokslas, t. 345, Nr. 6194, 2014. Spausdinti.
• Fulleris, Dorianas Q ir Leilani Lucas. "Kultūrinių augalų, kraštovaizdžio ir maisto pasirinkimo pritaikymas: naminių augalų pasiskirstymo visoje Eurazijoje modeliai." Žmogaus sklaida ir rūšių judėjimas: nuo priešistorės iki dabarties. Red. Boivinas, Nicole, Rémy Crassardas ir Michaelas D. Petraglia. Kembridžas: ​​„Cambridge University Press“, 2017 m. 304–31. Spausdinti.
• Huang, Lin ir kt. "Laukinių Emmerio kviečių populiacijų raida ir pritaikymas biotiniams ir abiotiniams stresams." Metinė fitopatologijos apžvalga, tomas 54, Nr. 1, 2016, p. 279–301. Spausdinti.
• Kirleis, Wiebke ir Elske Fischer. "Neolitinis be tetraploidinių kūlimo kviečių auginimas Danijoje ir Šiaurės Vokietijoje: kanalo plakiklio kultūros pasėlių įvairovės ir visuomenės dinamikos padariniai." Vegetacijos istorija ir archeobotanika, tomas 23, 2014, Nr.1, p. 81–96. Spausdinti.
• Larsonas, Gregeris. "Kaip kviečiai atkeliavo į Britaniją." Mokslas, tomas 347, Nr.6225, 2015 m. Spausdinti.
• Marcussen, Thomas ir kt. "Senovės hibridizacijos tarp protėvių duonos kviečių genomų." Mokslas, tomas 345, Nr. 6194, 2014. Spausdinti.
• Martinas, Liucija. "Augalų ekonomika ir teritorijos eksploatavimas Alpėse neolito metu (5000–4200 kalc. BC): Valė (Šveicarija) archeobotaninių tyrimų pirmieji rezultatai." Vegetacijos istorija ir archeobotanika, tomas 24, Nr. 1, 2015, p. 63–73. Spausdinti.
• Roucou, Agathe ir kt. "Augalų funkcinių strategijų pokyčiai per kviečių prijaukinimą." Taikomosios ekologijos žurnalas, tomas 55, Nr. 1, 2017, p. 25–37. Spausdinti.
• Smith, Oliver ir kt. "Povandeninėje vietoje esančios nuosėdinės DNR atskleidžia kviečius Britų salose prieš 8000 metų." Mokslas, tomas 347, Nr. 6225, 2015, p. 998–1001. Spausdinti.
• Watsonas, Traci. "Vidinis darbas: artefaktų žvejyba po bangomis". Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai, tomas 115, Nr. 2018 m. 2 d., P. 231-33. Spausdinti.