История и произход на опитомяването на пшеницата

Пшеницата е зърнена култура с около 25 000 различни сортове в света днес. Беше опитомени най-малко преди 12 000 години, създадено от все още живо растение на предците, известно като емер.

Дива емер (съобщено по различен начин като T. araraticum, T. turgidum ssp. dicoccoides, или T. dicocoides), е предимно самоопрашваща се, зимна едногодишна трева от семейство Poaceae и племе Triticeae. Той се разпространява в целия Близо до източния плодороден полумесец, включително съвременните държави Израел, Йордания, Сирия, Ливан, Източна Турция, Западен Иран и Северен Ирак. Расте в спорадични и полуизолирани петна и се справя най-добре в райони с дълги, горещи сухи лета и къси меки, влажни зими с колебания на валежите. Емер расте в различни местообитания от 100 м (330 фута) под морското равнище до 1700 м (5 500 фута) над и може да оцелее при между 200–1 300 мм (7,8–66 инча) годишни валежи.

Повечето от 25 000 различни форми на съвременната пшеница са сортове от две широки групи, наречени обикновена пшеница и твърда пшеница. Обикновена или хлебна пшеница

Хлябът и твърдата пшеница са едновременно опитомени форми на дива пшеница. Изписано (T. Спелта) и житото на Тимофеев (T. timopheevii) също са разработени от емерни пшеници от късно Неолитен период, но и днес няма голяма част от пазара. Друга ранна форма на пшеница, наречена einkorn (T. monococcum) е била опитомена приблизително по същото време, но днес има ограничено разпространение.

Произходът на съвременната ни пшеница, според генетиката и археологически проучвания, се намират в планинския район Каракад на днешна Югоизточна Турция - пшеницата емер и енккорн са две от класическите осем основни култури за произхода на селското стопанство.

Най-ранната известна употреба на емер беше събрана от диви петна от хората, които живееха в Охало II археологически обект в Израел, преди около 23 000 години. Най-ранната култивирана емер е намерена в южния Левант (Netiv Hagdud, Tell Aswad, др. Пред-керамичен неолит A обекти); докато einkorn се намира в северния Леван (Абу Хурейра, Мурейбет, Джерф ел Ахмар, Göbekli Tepe).

Основните разлики между дивите форми и опитомената пшеница са, че опитомените форми имат по-големи семена с корпуси и неразрушаващи рахити. Когато дивата пшеница е узряла, рахисът - стъблото, което поддържа пшеничните валове заедно - се разрушава, за да може семената да се разпръснат. Без корпуси те покълват бързо. Но тази естествено полезна чупливост не подхожда на хората, които предпочитат да берат жито от растението, а не от заобикалящата го земя.

Един възможен начин, който би могъл да се случи, е фермерите да събират жито, след като е узряла, но преди да се саморазсее, като по този начин събира само житото, което все още е било прикрепено към растението. Засаждайки тези семена през следващия сезон, фермерите увековечават растения, които имат по-късно разчупващи се рахизи. Други черти, очевидно избрани за, включват размер на шип, вегетационен период, височина на растението и размер на зърното.

Според френския ботаник Агате Руко и негови колеги процесът на опитомяване също предизвика множество промени в растението, които са генерирани индиректно. В сравнение с пшеничната емер, съвременната пшеница има по-кратко дълголетие на листата и по-висока нетна скорост на фотосинтеза, скорост на производство на листа и съдържание на азот. Съвременните сортове пшеница също имат по-плитка коренова система, с по-голям дял от фини корени, инвестиращи биомаса над, а не под земята. Древните форми имат вградена координация между функционирането над и под земята, но човешкият подбор на други черти е принудил растението да пренастрои и изгради нови мрежи.

Един от продължаващите аргументи за пшеницата е продължителността от време, необходимо за приключване на процеса на опитомяване. Някои учени спорят за доста бърз процес от няколко века; докато други твърдят, че процесът от самоусъвършенстване до опитомяване отне до 5000 години. Доказателствата са в изобилие, че преди около 10 400 години опитомената пшеница е била широко използвана в целия регион Леван; но когато това започна, е за дебат.

Най-ранните доказателства за опитомената досега иглолистна и емерова пшеница са открити до днес в сирийския сайт на Абу Хурейра, в окупационни слоеве, датирани от периода на късния епи-палеолит, началото на по-младата дряна, около 13 000–12 000 кал. BP; някои учени твърдят обаче, че понастоящем доказателствата не показват умишлено самоусъвършенстване, въпреки че това показва разширяване на основата на диетата, така че да се разчита на дивите зърна, включително на пшеница.

Разпределението на пшеницата извън мястото на произход е част от процеса, известен като "неолитизация". Най- най-общо е културата, свързана с въвеждането на пшеница и други култури от Азия в Европа Lindearbandkeramik (LBK) култура, която може би е съставена от част фермери имигранти и част от местни ловци-събирачи, приспособяващи нови технологии. LBK обикновено е датиран в Европа между 5400–4900 г. пр.н.е.

Въпреки това, неотдавнашни ДНК проучвания в торфното боло на Bouldnor Cliff край северния бряг на континенталната част на Англия са установили древна ДНК от онова, което е била опитомената пшеница. Семена, фрагменти от пшеница и прашец не бяха открити в Bouldnor Cliff, но ДНК последователностите от утайката съвпадат с близкоизточната пшеница, генетично различна от LBK формите. По-нататъшни тестове в Bouldnor Cliff са установили потопено мезолитно място, на 16 m (52 ​​ft) под морското равнище. Утайките са заложени преди около 8 000 години, няколко века по-рано от европейските LBK места. Учените предполагат, че житото е стигнало до Великобритания с лодка.

Други учени поставят под въпрос датата и идентификацията на aDNA, казвайки, че е в твърде добро състояние, за да е толкова стара. Но допълнителни експерименти, провеждани от британския еволюционен генетик Робин Алаби и предварително докладвани в Уотсън (2018) са показали, че древната ДНК от подводни седименти е по-девствена, отколкото тази от други контексти.

• Avni, Raz, et al. "Архитектура и разнообразие на генома на Wild Emmer и изясняване на развитието и опитомяването на пшеницата." Наука, об. 357, бр. 6346, 2017, стр. 93–97. Печат.
• Международен консорциум за секвениране на генома на пшеницата. "Хромозомно-базирана чернова последователност на генома на хексаплоидния хляб (Triticum Aestivum)." Science, vol. 345, бр. 6194, 2014. Печат.
• Фулър, Дориан Q и Лейлани Лукас. "Адаптиране на културите, ландшафтите и избора на храни: модели при разпространението на домашни растения в Евразия." Човешкото разпространение и движението на видовете: от праисторията до настоящето. Изд. Бойвин, Никол, Реми Красърд и Майкъл Д. Petraglia. Cambridge: Cambridge University Press, 2017. 304–31. Печат.
• Huang, Lin и др. "Еволюция и адаптиране на популациите от дива пшеница към биотични и абиотични натоварвания." Годишен преглед на фитопатологията, об. 54, бр. 1, 2016, стр. 279–301. Печат.
• Кирлис, Вибке и Елске Фишер. "Неолитно отглеждане на безплодна тетраплоидна пшеница в Дания и Северна Германия: последици за разнообразието на културите и социалната динамика на културата на фунията на фунията." История на вегетацията и археоботаника, об. 23, № 1, 2014, с. 81–96. Печат.
• Ларсън, Грегър. "Как пшеницата дойде във Великобритания." Наука, об. 347, бр.6225, 2015г. Печат.
• Marcussen, Thomas, et al. "Древни хибридизации сред предшествените геноми на хляб пшеница." Наука, об. 345, бр. 6194, 2014. Печат.
• Мартин, Люси. "Растителна икономика и експлоатация на територията в Алпите през неолита (5000–4200 кал. Пр. Хр.): Първи резултати от археоботаническите проучвания във Вале (Швейцария)." История на вегетацията и археоботаника, об. 24, бр. 1, 2015, стр. 63–73. Печат.
• Roucou, Agathe и др. "Промени във функционалните стратегии на растенията спрямо хода на опитомяване на пшеницата." Списание за приложна екология, об. 55, бр. 1, 2017, стр. 25–37. Печат.
• Smith, Oliver и др. "Седиментарна ДНК от потопена площадка разкрива пшеница на Британските острови преди 8000 години." Наука, об. 347, бр. 6225, 2015, стр. 998–1001. Печат.
• Уотсън, Трейси. „Вътрешни работи: Риболов на артефакти под вълните.“ Протокол на Националната академия на науките, об. 115, бр. 2, 2018, стр. 231-33. Печат.