稻的馴化是人類歷史的大事,如今的稻米最初能追溯到長江中游、下游。這個 2024 年的論文,深入調查長江下游的遺址,判斷這兒 10 萬年前已經存在野生的稻,而比 1.1 萬年前正式馴化更早,2.4 萬年前的人類就會採集野生的稻。
Rice’s trajectory from wild to domesticated in East Asia
調查地點位於浙江的上山(Shangshan)和荷花山(Hehuashan)遺址,它們都屬於距今 8400 到 11000 年前的上山文化,不過更早的地層也有人類活動的紀錄。
論文採用光釋光(OSL)和放射性碳同位素定年,並且從兩處取得 359 個樣本,分析不同年代的地層中,稻的植物矽酸體(phytolith)。
植物矽酸體是植物還活著的時候,在結構表面形成的矽結晶體,可以視為植物的遺骸,依然保存植物的型態。像是建中旁邊植物園遺址的稻,便是使用小穗基部的矽酸體,判斷是否馴化。
這個論文用的材料,是稻的葉子的泡狀細胞(bulliform)。泡狀細胞的矽酸體表面有魚鱗紋路(fish-scale facets),之前研究發現,馴化稻的數目常常超過 9 個。
可是馴化稻也可能未滿,或是野生稻超過 9 個。根據多年經驗,論文的判斷標準是,一份樣本要超過 50 個稻葉泡狀細胞矽酸體;假如超過 40% 的矽酸體符合條件,便可以視為馴化稻。
應該有人好奇,稻葉的泡狀細胞和馴化是什麼關係?例如小穗基部(spikelet base)的型態與稻米落粒性(shattering)有關,很容易想像是關鍵的馴化特徵。
稻葉型態已知關乎光合作用效率、耐寒能力,可惜目前依然缺乏理想的解釋。不過,不妨礙作為判斷的馴化指標,嗚嗚~
由此得知 10 萬年前,長江下游已經有野生稻生長。這塊地區在冰河時期有時候相當寒冷,稻可以長期生存嗎?論文指出,野生稻(Oryza rufipogon)可以承受的最低溫,其實達到攝氏零下 12.8 度。因此即使是冰河時期,野生稻在長江下游應該還是能保有生機。
距今 2.4 萬年前,稻殼(husk)的矽酸體比例大幅增加。論文認為這是人類開始採集稻米的證據。然而這段時期的稻,根據泡狀細胞判斷依然是野生稻。
大約距今 1.9 到 2.6 萬年,世界各地進入非常寒冷的末次冰盛期,長江下游當然不例外。論文推測,或許是寒冷的時代力量,促使當時的居民開發新菜單,有動機開始採集稻米。
距今 1.46 萬年前,時代來到溫暖的博林-阿勒羅德間冰段(Bølling-Allerød interstadial)。在此之前泡狀細胞矽酸體超過九魚鱗紋路的比例,皆未滿 20%。
博林-阿勒羅德間冰段結束時,增長為 34%。隨後經歷相對寒冷的新仙女木期,依然有 32%。由此看來,間冰段在 1.3 萬年前結束之際,稻已經踏上馴化的道路,只是尚未達到後世的標準。
距今 1.1 萬年前,也就是上山文化開始的階段,比例衝到 52%,首度突破門檻。接下來有時候比例還有下跌,不過都能超過 40% 的馴化標準。因此判斷,稻米在 1.1 萬年前已經馴化完成。
綜合看來,長江下游地區的上山、荷花山遺址,記錄著稻的連續演變。稻至少從 10 萬年前開始,便是在這兒生長的野生植物。2.4 萬年前的寒冷氣候下,開始有人採集野生的稻米。
1.3 萬年前,野生稻的特徵發生變化,可能是受到人的採集影響,或是人類已經介入控制植物生殖。1.1 萬年前,歷史性的時刻到來,最早的正式馴化稻誕生惹!!
是說寫雞的研究,會想吃雞。寫文蛤的研究,會想吃文蛤。可是寫稻的研究......好像每次都沒有特別想吃米?! 其實能吃到一碗好米,很幸福啊嗚嗚嗚~
新聞稿:
From wild to domesticated: Scientists reveal 100,000 years of continuous rice evolution
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