水稻是什么時(shí)候開(kāi)始被人類(lèi)采集利用? 從野生到馴化的過(guò)程是怎樣的? 這些問(wèn)題受到社會(huì)和學(xué)術(shù)界高度關(guān)注。
5月24日,《科學(xué)》在線發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于水稻起源的重要研究成果。來(lái)自中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所等單位的科研人員,利用植硅體微體化石分析等方法開(kāi)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的十萬(wàn)年連續(xù)演化史。
“這項(xiàng)研究不僅為理解人類(lèi)社會(huì)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(guó)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。”論文共同通訊作者、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)地球所研究員呂厚遠(yuǎn)說(shuō)。
水稻是目前全球半數(shù)人口的主食,其栽培和馴化對(duì)中華文明的形成和發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。過(guò)去一個(gè)多世紀(jì)以來(lái),水稻起源一直是充滿爭(zhēng)議的話題,先后有印度起源說(shuō)、東南亞起源說(shuō)、阿薩姆和云南起源說(shuō)等。
20世紀(jì)70年代以來(lái),隨著我國(guó)河姆渡遺址、上山遺址以及長(zhǎng)江中下游許多遺址水稻考古證據(jù)的發(fā)現(xiàn),國(guó)際學(xué)術(shù)界才開(kāi)始認(rèn)同長(zhǎng)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(zhǎng)江流域末次盛冰期以來(lái)找到可以長(zhǎng)期保存且能夠區(qū)分野生-馴化水稻的鑒定指標(biāo),能否揭示人類(lèi)從采集到馴化野生稻的過(guò)程和可能的機(jī)制,成為確認(rèn)長(zhǎng)江流域是稻作農(nóng)業(yè)起源地的關(guān)鍵。”呂厚遠(yuǎn)說(shuō)。

上山遺址(a和c)及荷花山遺址(b)的位置。中國(guó)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
此次,科研團(tuán)隊(duì)在系統(tǒng)研究現(xiàn)代野生稻-馴化稻的植株、土壤中水稻植硅體的基礎(chǔ)上,明確了水稻泡狀細(xì)胞中扇型植硅體魚(yú)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(yú)鱗紋扇型植硅體比例的閾值,建立了水稻野生-馴化的判別標(biāo)準(zhǔn)。
同時(shí),科研人員進(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、考古遺址14C(碳-14)人口概率密度分析和考古發(fā)掘等手段,對(duì)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(kāi)展系統(tǒng)研究。
研究表明,早在約10萬(wàn)年前,野生水稻就已經(jīng)分布在長(zhǎng)江下游地區(qū),這為后來(lái)的水稻利用、馴化提供了條件;大約在24000年前,氣候開(kāi)始進(jìn)入寒冷的盛冰期,促使人類(lèi)開(kāi)始采集并利用野生稻,這意味著人類(lèi)為適應(yīng)寒冷的氣候變化,探索新的食物來(lái)源;大約13000年前,人類(lèi)有意或無(wú)意地對(duì)野生稻進(jìn)行馴化前的栽培,開(kāi)啟了稻作農(nóng)業(yè)起源的漫長(zhǎng)過(guò)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,這標(biāo)志著東亞稻作農(nóng)業(yè)正式起源。

長(zhǎng)江下游地區(qū)三萬(wàn)年以來(lái)水稻由野生到馴化演化的概念模型 。圖片來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)地球所所長(zhǎng)底青云表示,這項(xiàng)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(shí)間上是同步的,這大大深化了我們對(duì)世界農(nóng)業(yè)起源格局的理解,也為我們?cè)鰪?qiáng)民族文化自信作出了重要貢獻(xiàn)。
這項(xiàng)研究成果也得到了評(píng)審專(zhuān)家的高度評(píng)價(jià)。他們認(rèn)為,這一創(chuàng)新性的發(fā)現(xiàn),是對(duì)人類(lèi)與水稻協(xié)同演化研究的重要貢獻(xiàn),對(duì)理解人類(lèi)社會(huì)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。