中國是世界水稻起源地,!這項研究揭開了水稻10萬年的演化史
記者從中國科學(xué)院獲悉,,中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所科研團(tuán)隊與浙江省文物考古研究所,、臨沂大學(xué),、上山遺址管理中心等全國13個單位的專家合作,,利用植硅體微體化石分析等方法開展了浙江上山文化區(qū)水稻起源研究,,揭示了水稻從野生到馴化跨越十萬年的連續(xù)演化史,。這項研究為理解人類社會的發(fā)展,、農(nóng)業(yè)文明的起源提供了新的證據(jù),,也進(jìn)一步確認(rèn)了我國是世界水稻的起源地,,以及上山文化在世界農(nóng)業(yè)起源中的重要地位。該成果于北京時間2024年5月24日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)在線發(fā)表,。
上山遺址(a和c)及荷花山遺址(b)的位置(中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,、浙江省文物考古研究所供圖)
農(nóng)業(yè)起源是人類社會發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點,標(biāo)志著人類從漁獵采集性經(jīng)濟(jì)過渡到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性經(jīng)濟(jì)的時代,,開啟了人類文明誕生的歷程,。水稻不僅是目前世界半數(shù)人口的主食,而且其栽培和馴化對中華文明的形成和發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,。水稻是什么時候開始被人類采集利用,?從野生到馴化的過程是怎樣的?長期以來是社會和學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點問題,。
長江下游地區(qū)三萬年以來水稻由2野生到馴化演化的概念模型(中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所供圖)
在過去一個多世紀(jì)以來,,水稻起源一直是充滿爭議的話題,先后有印度起源說,、東南亞起源說,、阿薩姆和云南起源說等。20世紀(jì)70年代以來,,隨著我國河姆渡遺址,、上山遺址以及長江中下游許多遺址水稻考古證據(jù)的發(fā)現(xiàn),國際學(xué)術(shù)界才開始認(rèn)同長江中下游地區(qū)可能是世界水稻的重要起源地之一,,但能否在長江流域末次盛冰期2.6萬年以來找到可以長期保存且能夠區(qū)分野生到馴化水稻的鑒定指標(biāo),,能否揭示人類從采集到馴化野生稻的過程和可能的機(jī)制,,是研究取得突破的關(guān)鍵。
在最新的研究中,,中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所呂厚遠(yuǎn)科研團(tuán)隊在多年對現(xiàn)代野生稻,、馴化稻的植株、土壤中水稻植硅體的系統(tǒng)研究基礎(chǔ)上,,明確了水稻泡狀細(xì)胞中扇形植硅體魚鱗紋數(shù)量的增加與水稻馴化程度增強(qiáng)以及農(nóng)藝性狀的增加相關(guān),,厘定了區(qū)分野生稻與馴化稻魚鱗紋扇形植硅體比例的閾值,建立了水稻野生到馴化的判別標(biāo)準(zhǔn),??蒲腥藛T進(jìn)一步利用植硅體分析方法,結(jié)合孢粉,、炭屑,、土壤微形態(tài)、粒度,、磁化率,、地貌調(diào)查、考古發(fā)掘等手段,,對浙江浦江縣上山遺址和龍游縣荷花山遺址的考古地層自然剖面開展系統(tǒng)研究,,建立了距今約10萬年以來連續(xù)的年代地層序列。通過對地層序列樣品的系統(tǒng)分析,,揭示了上山文化遺址區(qū)地層中水稻從野生到馴化的連續(xù)軌跡及其與人類活動,、氣候環(huán)境變化的關(guān)系。
研究表明,,早在約10萬年前,,野生水稻就已經(jīng)在長江下游地區(qū)分布,為后來的水稻利用,、馴化提供了條件,;大約在24000年前,氣候開始進(jìn)入寒冷的盛冰期,,促使人類開始采集并利用野生稻,,表明人類為適應(yīng)寒冷的氣候變化,探索新的食物來源,;大約13000年前,,人類有意或無意地對野生稻進(jìn)行馴化前的栽培,開啟了稻作農(nóng)業(yè)起源漫長而復(fù)雜的過程,;大約11000年前,,馴化水稻植硅體比例迅速增加并達(dá)到馴化閾值,標(biāo)志著東亞稻作農(nóng)業(yè)的起源,。此項研究表明東亞稻作農(nóng)業(yè)與西亞兩河流域麥作農(nóng)業(yè)的起源在時間上是同步的,,是人類發(fā)展歷史上的一個重要里程碑,,大大深化了我們對世界農(nóng)業(yè)起源格局的理解。
浙江上山文化遺址10萬年以來從野生稻分布到最終馴化的連續(xù)證據(jù),,揭示了水稻與氣候,、人類活動和文化發(fā)展之間復(fù)雜的關(guān)系和漫長的水稻馴化過程。這一研究成果對理解人類社會的發(fā)展,、農(nóng)業(yè)文明的起源以及上山文化的重要性有著深遠(yuǎn)影響,。
相關(guān)知識
植硅體(Phytolith):是指高等植物在生長過程中,通過根系吸收可溶性二氧化硅,、輸送到莖,、葉、果實等部位,,在細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)沉淀下來,,形成的非晶質(zhì)二氧化硅顆粒。
栽培(Cultivation):是指在人類的作用下,,管理植物生長,,不改變遺傳性狀。
馴化前栽培(Predomestication cultivation):人類有意無意的管理植物生長,,不改變野生植物遺傳性狀,。
馴化(Domestication):是指在人類的作用下,改變植物遺傳性狀,,使其適應(yīng)人工環(huán)境,。
末次盛冰期(Last Glacial Maximum,簡稱LGM):發(fā)生在距今約2.65萬至1.9萬年前,,全球氣候寒冷比現(xiàn)代要低5℃至10℃。海平面可能比現(xiàn)代低120米到135米,。
(原標(biāo)題:中國是世界水稻起源地,!這項研究揭開了水稻10萬年的演化史)
【責(zé)任編輯:馮 超】
【內(nèi)容審核:吳鐘旺】
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