学者证实小麦驯化经历漫长过程

   本报讯 亚洲西南部地区于1万年前种植了最早的小麦和大麦。但对于之后农作物驯化的过程，学术界一直存在争论。有的考古学家认为这是一个迅速普及的过程；另一些考古学家则认为其中经历了逐渐适应的过程。最近发表于《科学》杂志上的论文为后一种观点提供了有力证明，指出在获得与今天农作物类似的作物之前，早期农民可能花了上千年甚至更长的时间培育野生作物，并且这一过程可能很早就开始了。

    人类主要粮食作物——谷类——是由野生植物驯化得来的。最早的粮食采集产生于19000年前的亚洲西南部地区。而农业则起源于10200年前至9500年前的土耳其东南部和叙利亚北部地区。今天，这两个地区仍生长着野生小麦。

    野生谷物成熟后，完整的穗会分裂为小穗——麦类植物繁殖时分散的花朵部分，其果实自然脱落，因而无法收割。因此，在小麦驯化的过程中，一个关键因素就是如何减少果实的破碎、脱落，从而使农民可以收到粮食。具体地说，一个使小麦驯化的早期必要步骤就是选择那些不容易破碎的植株进行培育，保证不破碎的基因遗传下去，产生易于收割的驯化品种。最早的突变发生于新月沃地地区，史前野生小麦的人工培育导致了基因突变，破碎的麦穗突变为不脱落的麦穗，这种麦穗只有在人工打谷时才会分离，于是农民得以收割整个麦穗。之后自然界对那些不会自然脱落成熟果实或者种子的植物的自然选择导致了果实脱落减少，植物驯化。目前，这种关键性转变的分子基础还不确定。但可以确定的是DNA中的一种氨基酸替代物破坏了基因的某种功能，导致控制谷粒从花茎上脱落的离层无法正常生长，从而减少了果实脱落。因为只有那些不易脱落的果实才有机会被收割，并在下一年播种。于是，不破碎的等位基因获得了更多遗传机会，并最终在驯化过程中取代了破碎基因。

    如果早期的农民在麦穗脱落之后才开始收割，那么不脱落的基因品种就会迅速被采用。但农民很可能是在小穗破裂之前收割以避免损失，于是不破碎的突变品种就没有什么遗传优势了。而且，当收成不好时，农民又会从野地里采集野生小麦进行播种。这两种行为降低了稀少的不破碎突变基因被选择的几率。这些发现和小麦迅速驯化的说法是相悖的。驯化是一个发生于多个地点的持续了几千年的过程，在这个过程中，野生小麦也一直存在于耕地中。

    最早的不破碎驯化小麦被证实产生于9250年前。而野生小麦在这之前被人工培育了多久呢？有人估计不到200年，也有人估计至少700年。George Willcox是法国里昂国家科研中心的古植物学家，他和日本东京人文和自然研究所的植物遗传学者Ken-ichi Tanno一起研究了9844株小麦小穗，这些小穗都是在考古挖掘的过程中被发现的。这些10200年前至6500年前的小穗残留物主要来自小麦驯化的发源地——叙利亚北部和土耳其南部的4个考古地点。

    在所有的样本中，由于被火毁坏或者已经经过人工打谷等原因，只有804株小穗可以判断出是驯化还是野生的。但是，这些样本却表明了一个明显的趋势：在近3000年里，年代越早的考古地点出现的驯化小麦越少，而年代越晚则出现的越多。比如，土耳其一个有着10200年历史的考古地点，仅有10%的小穗有被驯化的痕迹。相比之下，叙利亚8500年历史的el Kerkh有36%的驯化小穗，而在叙利亚7500年的Kosak Shamali，这个比例达到了64%。在对大麦驯化进行研究时，Willcox和Tanno发现大马士革附近两处9300年前至8500年前的考古地点有30%的小穗被驯化。

    这些数据表明，小麦的驯化确实是逐步发生的，不破碎的品种经过1000多年的时间确立其主导位置。慢速驯化意味着在人工培育之后，野生谷类在相当长的一段时间内都没有改变。这个结论支持了之前关于农业10200年前起源于亚洲西南部地区的说法。Willcox和Tanno在《科学》杂志上指出，这个过程首先由突变引起，接下来的培育方式又更加强了这个过程。

    作为小麦迅速驯化观点最早的提出者之一、英国伦敦大学学院的古植物学家Gordon Hillman对该论文“印象很深”。但英国诺丁汉大学的古植物学家Amy Bogaard提醒人们不要过早作出最终结论，她认为实验所采用的样本数量有限，不足以证明整体情况。Bogaard同时表示，现在有越来越多的证据证明，在作物完全驯化以前，农民一直种植野生作物。（来源：科学时报）.