Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Van wild tot gedomesticeerd:wetenschappers onthullen 100.000 jaar voortdurende evolutie van rijst

Topografische kaart met de locaties van de archeologische vindplaatsen van (a en c) Shangshan en (b) Hehuashan. Credit:Zhang Jianping &Jiang Leping

Dat blijkt uit een onderzoek gepubliceerd in Science hebben onderzoekers fytolietanalyse en andere methoden gebruikt om de voortdurende evolutionaire geschiedenis van rijst, van wild tot gedomesticeerd, over een verbazingwekkende tijdsspanne van 100.000 jaar te onthullen, wat nieuw bewijs levert voor het begrijpen van de ontwikkeling van de menselijke samenleving en de oorsprong van de landbouwbeschaving, en bevestigt dat China is de geboorteplaats van rijst (Oryza sativa).



De studie, uitgevoerd in het culturele gebied Shangshan van Zhejiang door een gezamenlijk onderzoeksteam van het Instituut voor Geologie en Geofysica van de Chinese Academie van Wetenschappen (IGGCAS), het Zhejiang Provinciaal Instituut voor Culturele Relikwieën en Archeologie, Linyi Universiteit, het Administratief Centrum van Shangshan Site en deskundigen van 13 landelijke instellingen benadrukken het belang van de Shangshan-cultuur bij de oorsprong van de mondiale landbouw.

De oorsprong van de landbouw markeert een cruciaal keerpunt in de menselijke samenleving, de overgang van een jager-verzamelaarseconomie naar een agrarische productie-economie. Rijst, als hoofdvoedsel voor de helft van de wereldbevolking, heeft door de teelt en domesticatie ervan een diepgaande invloed gehad op de vorming en ontwikkeling van de Chinese beschaving.

Vragen zoals wanneer mensen wilde rijst begonnen te verkennen en hoe het proces van het domesticeren van wilde rijst plaatsvond, zijn lange tijd de focus geweest van verschillende disciplines.

De afgelopen eeuw is de studie van de oorsprong van rijst een controversieel onderwerp geweest. Pas toen in de jaren zeventig rijstgerelateerd archeologisch bewijsmateriaal werd ontdekt op locaties als Hemudu, Shangshan en andere locaties in de midden- en benedenloop van de Yangtze-rivier, begon de internationale wetenschappelijke gemeenschap deze regio te erkennen als een belangrijke regio. gebied voor de oorsprong van rijst.

Het vinden van lang bewaarde identificatiegegevens die wilde en gedomesticeerde rijst in het stroomgebied van de Yangtze-rivier sinds het laatste gletsjermaximum konden onderscheiden en het blootleggen van de processen en mechanismen van de menselijke verzameling en domesticatie van wilde rijst bleven echter belangrijke uitdagingen in dit onderzoek.

In deze studie bouwde een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Lyu Houyuan van IGGCAS voort op jarenlang systematisch onderzoek naar fytolieten in moderne wilde en gedomesticeerde rijstplanten en bodems. De onderzoekers verduidelijkten dat de toename van het aantal facetten van visschubben op bulliforme fytolieten van rijst correleert met verbeterde domesticatie en agronomische kenmerken.

Door de drempel vast te stellen voor het onderscheiden van wilde rijst van gedomesticeerde rijst op basis van het aandeel bulliforme fytolieten met visschubben-facetten, stellen ze normen voor het identificeren van wilde en gedomesticeerde rijst.

Conceptueel model van rijstexploitatie tot domesticatie sinds 30 kyr BP in de regio van de Beneden-Yangtze-rivier. Credit:Zhang Jianping

De onderzoekers gebruikten fytolietanalyse in combinatie met stuifmeel, houtskool, microstructuur van de bodem, korrelgrootte, magnetische gevoeligheid, geomorfologisch onderzoek, 14 C-analyse van de waarschijnlijkheidsdichtheid van archeologische vindplaatsen en archeologische opgravingen om systematisch onderzoek uit te voeren naar de archeologische stratigrafie en natuurlijke profielen van de Shangshan-site in Pujiang County en de Hehuashan-site in Longyou County, Zhejiang.

Met behulp van Bayesiaanse modellen van zeer nauwkeurige optisch gestimuleerde luminescentieleeftijden en fytoliet 14 Vanaf deze locaties hebben ze een continue chronologische volgorde opgesteld die ongeveer 100.000 jaar teruggaat. Systematische analyse van monsters uit deze stratigrafische reeksen onthulde het continue traject van rijst van wild naar gedomesticeerd binnen de stratigrafie van het culturele gebied van Shangshan en de relatie ervan met menselijke activiteit en klimaatverandering.

De onderzoekers suggereerden dat wilde rijst ongeveer 100.000 jaar geleden al wijdverspreid was in de lagere Yangtze-regio, wat de weg vrijmaakte voor daaropvolgend rijstgebruik en domesticatie. Ongeveer 24.000 jaar geleden, toen het klimaat het Last Glacial Maximum begon binnen te gaan, begonnen mensen wilde rijst te verzamelen en te gebruiken, wat duidde op een poging om nieuwe voedselbronnen te verkennen als reactie op een afkoelend klimaat. Ongeveer 13.000 jaar geleden begonnen mensen met het pre-domesticeren van wilde rijst. Ongeveer 11.000 jaar geleden nam het aandeel gedomesticeerde rijstfytolieten snel toe, bereikte de domesticatiedrempels en markeerde de oorsprong van de rijstlandbouw in Oost-Azië.

Deze studie toont aan dat de oorsprong van de rijstlandbouw in Oost-Azië en de tarwelandbouw in Zuidwest-Azië synchroon verliepen, wat een belangrijke mijlpaal in de menselijke ontwikkeling vertegenwoordigde en ons begrip van de mondiale oorsprong van de landbouw aanzienlijk verdiepte.

Het 100.000 jaar durende bewijsmateriaal vanaf de verspreiding van wilde rijst tot de uiteindelijke domesticatie ervan op de culturele plek in Shangshan onthult de complexe relatie tussen rijst, klimaat, menselijke activiteit en culturele ontwikkeling. Het benadrukt ook het langdurige domesticatieproces van rijst.

Dit werk heeft aanzienlijke implicaties voor ons begrip van de menselijke sociale ontwikkeling, de oorsprong van de agrarische beschaving en de betekenis van de Shangshan-cultuur.

Meer informatie: Jianping Zhang et al., Het traject van rijst van wild naar gedomesticeerd in Oost-Azië, Wetenschap (2024). DOI:10.1126/science.ade4487

Journaalinformatie: Wetenschap

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen