Зародження сільського господарства: наскільки усвідомленим був відбір?

Що виявилося важливішим у період зародження сільського господарства - несвідомий або методичний відбір? На це питання спробували відповісти вчені з Великобританії та Франції.


Виникнення сільського господарства навіки змінило історію людства. Однак зрозуміти, чому мисливці і збирачі переключилися на культивацію рослин і які практики вони використовували - непросте завдання, адже відтоді пройшли тисячоліття. Тим не менш, вченим з Шеффілдського університету (University of Sheffield) і Університету Тулузи (фр. Université de Toulouse) вдалося дещо дізнатися про зародження землеробства. Вони показали, що важливу роль у розвитку сучасних харчових культур зіграв несвідомий, а не цілеспрямований відбір. Результати дослідження опубліковані в журналі Evolution Letters.

У результаті одомашнення (доместикации) сільськогосподарські культури дуже сильно змінилися порівняно зі своїми дикими родичами - ці зміни почалися ще на ранніх стадіях розвитку землеробства, в кам'яному столітті. Зокрема, зернові культури втратили механізми поширення насіння - тепер вони розмножуються тільки завдяки людині. «Про те, як почався розвиток сільського господарства, нам відомо дуже мало, оскільки це сталося 10 000 років тому - ось чому деякі загадки залишаються недозволеними», - говорить один з авторів дослідження, професор Колін Осборн (Colin Osborne).

Поки невідомо, чому мисливці і збирачі вирішили культивувати рослини і як саме йшов процес їх одомашнення.

«Одне зі спірних питань стосується того, чи знали стародавні люди про те, що одомашнюють культури, - пояснює Осборн. - Чи знали вони, що відбирають певні доместиковані ознаки, або ці характеристики розвинулися самі по собі, коли перші фермери сіяли дикі рослини в окультурний ґрунт, доглядали за ними і збирали врожай?»

Деякі вчені вважають, що на зорі неолітичної революції люди спеціально відбирали рослини, які мають кращий смак або більш поживні, ніж інші, свідомо їх культивували і помічали незначні зміни популяції - а значить, могли вибирати і віддавати перевагу певним видам.

Дізнатися, що лежало в основі одомашнення - методичний або несвідомий відбір - через 10 000 років досить непросто. Вчені вирішили використовувати той факт, що в процесі доместфікації у багатьох рослин збільшився розмір насіння. У зернових це цілком могло бути наслідком цілеспрямованого відбору з боку людини, адже розмір насіння безпосередньо впливає на врожайність. Але з овочами все інакше: якби стародавні землероби займалися селекцією свідомо, відбір позначився б на листях, стеблях або коріннях (тобто, на тих частинах рослин, які людина вживає в їжу), але на розмір насіння безпосередньо б не вплинув. Тим не менш, насіння овочів все одно могло збільшитися: в результаті генетичних змін організму при відборі на інші ознаки, природного відбору та конкуренції з іншими рослинами в полі і так далі.

Дослідники порівняли розмір насіння у культурних рослин і їх диких предків. Спочатку - у злаків і бобових, потім - у семи видів овочів, що ростуть в різних частинах світу: салату, моркви, картоплі, солодкої картоплі, буряка, маніока і пастернака посівного. Якби домашні зернові виявилися набагато більшими за своїх диких родичів - настільки, що овочі не могли з ними зрівнятися - це дало б вченим підстави вважати, що випадкові і неспеціальні процеси на розмір насіння вплинули мало, а основну роль зіграв методичний відбір.

Однак вони виявили, що різниця в зміні розмірів насіння у зернових і овочів не така вже й велика. Насіння домашньої кукурудзи було в 15 разів, а насіння доместикованої сої - в 7 разів більше, ніж насіння дикої форми. Одомашнена пшениця двузірнянка підросла на 15%, ячмінь - на 60%. Овочі не відставали: насіння окультурених рослин було мінімум на 20%, а максимум - у 2,5 рази більше, ніж у диких родичів. "Ми виявили переконливі докази того, що під час доместфікації у семи видів овочів збільшився загальний розмір насіння, - розповідає Осборн. - Це особливо дивно, коли мова йде про культури на кшталт батата: у цьому випадку люди навіть не садять насіння, а тим більше не збирають їх урожай. Величина цього ефекту доместфікації знаходиться в межах діапазону, який ми спостерігаємо у злакових і бобових, таких, як чечевиця і квасоля. Це вказує на можливість того, що збільшення розміру насіння у цих культур, як мінімум, частково пов'язане з одомашненням без свідомого контролю з боку перших землеробів ".