Ечемик (Hordeum vulgare)

Ечемик (Hordeum vulgare ssp. папрат) беше една от първите и най-ранни култури, опитомени от хората. В момента археологическите и генетични данни сочат, че ечемикът е мозаечна култура, разработена от няколко популации в поне пет региона: Месопотамия, северният и южният Левант, сирийската пустиня и на 1500–3 800 мили на изток в обширния Тибет Плато.

Смята се, че най-ранното опитомяване е на югозападна Азия през периода Пред-керамичен неолит A преди около 10 500 календарни години: но мозаечният статус на ечемика хвърли гаечен ключ в нашето разбиране за този процес. В плодородния полумесец ечемикът се счита за един от класиците осем култури основател.

Смята се, че дивият прародител на всички ечемици Hordeum spontaneum (L.), зимно покълващ вид, който е родом от много широк регион на Евразия, от река Тигър и Ефрат в Ирак до западните течения на река Яндзъ в Китай. Въз основа на доказателства от обекти от горен палеолит като Охало II в Израел дивият ечемик се добива поне 10 000 години, преди да бъде опитомен.

Днес ечемикът е четвъртата най-важна култура в света след пшеница, ориз и царевица. Ечемикът като цяло е добре адаптиран към маргинални и склонни към стрес среди и по-надеждно растение от пшеница или ориз в райони, които са по-студени или по-високи по височина.

Дивият ечемик има няколко характеристики, полезни за диво растение, които не са толкова полезни за хората. Има крехък рахис (частта, която държи семето към растението), която се счупва, когато семената са узрели, разпръсквайки ги към ветровете; и семената са подредени на шипа в рядко засети два реда. Дивият ечемик винаги има здрав корпус, защитаващ семето му; формата без корпус (наречена гола ечемик) се среща само при домашни сортове. В домашната форма има нечуплив рахис и повече семена, подредени в шестореден шип.

Както олющените, така и голите семенни форми се срещат в опитомен ечемик: през периода на неолита се отглеждат и двете форми, т.е. но в Близкия изток, отглеждането на голи ечемици намалява в началото на халколита / бронзата от около 5000 години. Голите ечемици, макар и по-лесни за събиране и обработка, са по-податливи на атака от насекоми и паразитни болести. Олющените ечемици имат по-високи добиви; така че в близост до Близкия изток запазването на корпуса е избрано за черта.

Днес олющените ечемици доминират на запад, а голи ечемици на изток. Поради лекотата на обработка, голата форма се използва предимно като пълнозърнест хранителен източник на човека. Олющеният сорт се използва главно за храна за животни и производство на малц за варене. В Европа производството на ечемична бира датира поне още от 600 г. пр.н.е.

Британският археолог Глинис Джоунс и колегите му завършиха филологичен анализ на ечемик в северните граници в Европа и в Алпийския регион и установяват, че при съвременния ечемик се идентифицират студени адаптивни генни мутации диворастящи видове. Адаптациите включваха един вид, който не реагира на продължителността на деня (тоест цъфтежът не се забави, докато растението получи определен брой слънчеви лъчи през деня): и тази форма се намира в североизточна Европа и голяма надморска височина места. Алтернативно, ландшафтите в средиземноморския регион са отговаряли предимно на дневната продължителност. В централна Европа обаче продължителността на деня не е черта, за която (очевидно) е избрана.

Джоунс и колегите му не желаеха да изключват действията на възможни затруднения, но предположиха, че временните промени в климата може да има повлиява на избора на черти за различните региони, забавяйки разпространението на ечемика или го ускорява, в зависимост от приспособимостта на културата към регион.

Има доказателства за поне пет различни локуса на опитомяване: най-малко три места в плодородния полумесец, едно в сирийската пустиня и едно в Тибетското плато. Джоунс и колегите му съобщават допълнителни доказателства, че в района на плодородния полумесец може да е имало до четири различни случая на опитомяване на азиатския див ечемик. Разликите в групите A-D се основават на наличието на алели, които са различно адаптирани към дневната дължина; и адаптивната способност на ечемика да расте в голямо разнообразие от места. Възможно е комбинацията от ечемик от различни региони да създаде повишена устойчивост на засушаване и други полезни качества.

Американският ботаник Ана Поетс и колегите му идентифицират сегмент от генома от сирийския пустинен сорт в азиатските и плодородните полумесеци; и сегмент в Северна Месопотамия в западните и азиатските ечемици. Ние не знаем, каза британската археология Робин Алаби в съпътстващо есе, как нашите предци са произвеждали толкова генетично разнообразни култури: но проучването трябва да започне интересен период за по-добро разбиране на процесите на опитомяване като цяло.

Доказателство за производство на ечемична бира още през 2016 г. в Китай е докладвано неолита на Яншаоо (около 5000 години); изглежда най-вероятно е от Тибетското плато, но това тепърва предстои да се определи.

• Гърция: Дикили Таш
• Израел:Охало II
• Иран: Али Кош, Чога Голан
• Ирак: Ярмо
• Йордания: 'Айн Газал
• Кипър: Климонас, Кисонерга-Милоуткия
• Пакистан:Mehrgarh
• Палестина:Йерихон
• Швейцария: Arbon Bleiche 3
• Сирия:Абу Хурейра
• Турция:Чатал Хююк
• Туркменистан: Jeitun

• Алаби, Робин Г. "Озеленяване от ечемик: Краят на централна догма?" Геология на биологията 16.1 (2015): 176.
• Dai, Fei и др. "Транскриптното профилиране разкрива мозаечен геномен произход на съвременния култивиран ечемик." Сборник на Националната академия на науките 111.37 (2014): 13403–08.
• Jones, G., et al. "ДНК доказателство за множество въвеждания на ечемик в Европа след разпръснати одомашнения в Западна Азия." античност 87.337 (2013): 701–13.
• Джоунс, Глинис и др. "Филогеографски анализ на ечемик ДНК като доказателство за разпространението на неолитното земеделие в Европа." Списание за археологическа наука 39.10 (2012): 3230–38.
• Mascher, Martin, et al. "Геномният анализ на култивираното зърно на възраст 6000 години осветява историята на опитомяването на ечемика." Природа генетика 48 (2016): 1089.
• Панкин, Артем и др. "Целенасочено последващо разкриване разкрива геномни подписи за одомашняване на ечемика." Нов фитолог 218.3 (2018): 1247–59.
• Панкин, Артем и Мария фон Корф. "Съвместна еволюция на методите и мислите в изследванията за опитомяване на зърнените култури: приказка за ечемика (Hordeum Vulgare)." Настоящо мнение в биологията на растенията 36 (2017): 15–21.
• Поети, Ана М. и др. "Ефектите както от скорошната, така и от дългосрочната селекция и генетичния дрейф се виждат ясно при популациите от размножаване на ечемик в Северна Америка." G3: Гени | геноми | генетика 6.3 (2016): 609–22.