Зерна возрастом 11 000 лет преподнесли сюрприз, касающийся происхождения земледелия
Новое комплексное изотопное исследование позволяет предположить, что увеличение размеров зерен злаков на ранних этапах было обусловлено условиями произрастания, а не искусственным отбором, проводимым человеком.
Около 11 000 лет назад общины Юго-Западной Азии начали культивировать дикие злаки, бобовые и плодовые культуры, переходя к самостоятельному производству пищи. На протяжении тысячелетий эта практика меняла уклад жизни охотников-собирателей и в конечном итоге способствовала формированию земледельческих обществ, в которых одомашненные злаки стали играть ключевую роль в обеспечении продовольствием, создании запасов и формировании излишков продукции.
Дикие злаки от природы обладают хрупким (ломким) стержнем колоса — структурой, удерживающей зерна. Это позволяет спелым семенам легко осыпаться, способствуя размножению в дикой природе, однако затрудняет сбор урожая для человека. Кроме того, зерна таких растений, как правило, мельче, чем у более поздних одомашненных сортов. Археоботанические данные давно указывают на то, что длительное культивирование со временем способствовало отбору растений с более крупными зернами и более прочным стержнем, удерживающим спелые семена, что облегчало их сбор.
«Одомашнивание сельскохозяйственных культур было весьма неоднородным и длительным процессом, протекавшим в различных регионах Юго-Западной Азии», — отметила доктор Джейд Уитлэм (Оксфордский университет), руководившая исследованием.
«За последнее десятилетие археоботанические исследования показали, что одомашниванию предшествовал долгий период так называемого "культивирования до одомашнивания" (pre-domestication cultivation); считается, что именно в это время сложились условия, способствовавшие формированию ключевых признаков одомашненных растений».
Крупные зерна — не признак одомашнивания
На памятниках раннего неолита обнаружение крупных зерен злаков и растений, ставших впоследствии распространенными сорняками, часто трактовалось как свидетельство того, что люди уже воздействовали на почву в процессе земледелия и начинали отбирать растения с признаками одомашнивания. В связи с этим крупные зерна, найденные на стоянках в Южном Леванте, рассматривались как одни из самых ранних доказательств того, что процесс одомашнивания злаков уже шел полным ходом.
«На памятниках Эль-Хемме и Шарара ячмень и полба (эммер) на начальных этапах докерамического неолита сохраняли морфологические признаки диких растений; не было обнаружено никаких свидетельств существования одомашненных форм с прочным стержнем колоса, не склонным к осыпанию», — пояснила доктор Уитлэм.
«При этом размеры зерен варьировались весьма значительно: от типичных для диких растений до сопоставимых с зернами одомашненных злаков. В то же время экологический анализ сопутствующих сорных растений указывает на то, что они произрастали в условиях минимального антропогенного воздействия на почву. Это ставит под сомнение гипотезу о том, что увеличение размеров зерен происходило в результате таких методов земледелия, как систематическая вспашка». Размер зерна зависит от доступности влаги
Чтобы выяснить, что именно обусловливало различия в размерах зерна, исследователи проанализировали стабильные изотопы углерода, сохранившиеся в обугленных зернах злаков. Изотопный состав углерода в зерне меняется в зависимости от количества влаги, доступной растению в период роста, что позволяет ученым реконструировать условия окружающей среды, в которых оно развивалось.
«Интересно, что зерна ячменя, по своим размерам соответствующие окультуренным сортам, демонстрируют изотопные показатели, указывающие на то, что они выросли в условиях достаточного увлажнения», — отметил доктор Паскаль Флор (Кильский университет и Оксфордский университет), проводивший в Иордании масштабные полевые эксперименты по изучению взаимосвязи между дефицитом влаги и изотопным составом углерода в злаках.
«Напротив, более мелкие зерна, сопоставимые по размеру с дикорастущими, имеют изотопные характеристики, свидетельствующие о росте в гораздо более засушливых условиях; это подтверждает, что доступность влаги оказывала существенное влияние на размер зерна».
