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    最新研究揭示水稻十萬年連續演化史 實證中國是世界水稻起源地

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    最新研究揭示水稻十萬年連續演化史 實證中國是世界水稻起源地

    2024年05月24日 09:40 來源:中國新聞網
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      中新網北京5月24日電 (記者 孫自法)占據“民以食為天”“半壁江山”的水稻何時開始被人類采集利用?水稻從野生到馴化經歷了怎樣的過程?水稻究竟從哪里起源?這些問題長期以來廣受社會和學術界關注。

      由中國自然科學和人文科學領域專家學者強強聯合組成的研究團隊,利用植硅體微體化石分析等方法對浙江上山文化區水稻起源進行深入研究,最新揭示出水稻從野生到馴化連續跨越10萬年的演化史。這不僅為理解人類社會發展、農業文明起源提供了新的證據,也進一步實證中國是世界水稻的起源地,并確認上山文化在世界農業起源中的重要地位。

    本次研究的上山遺址(a、c)及荷花山遺址(b)?!≈袊茖W院地質地球所、浙江省文物考古所/供圖

      這項農業文明和水稻起源研究的重大成果論文,由中國科學院地質與地球物理研究所(地質地球所)科研團隊與浙江省文物考古研究所、臨沂大學、上山遺址管理中心等全國13家單位的專家學者共同完成,北京時間5月24日在國際權威學術期刊《科學》(Science)上線發表。

      為何開展水稻起源研究

      合作團隊介紹說,農業起源是人類社會發展的重要轉折點,標志著人類從漁獵采集性經濟過渡到農業生產性經濟的時代,開啟了人類文明誕生的歷程。水稻不僅是目前世界半數人口的主食,而且其栽培和馴化對中華文明的形成和發展產生了深遠的影響。

      過去一個多世紀以來,水稻起源一直是充滿爭議的話題,先后有包括東南亞、云南等在內的多地起源說。20世紀70年代以來,隨著中國河姆渡遺址、上山遺址以及長江中下游許多遺址水稻考古證據的發現,國際學術界開始認同長江中下游地區可能是世界水稻的重要起源地之一。

      不過,能否在長江流域末次盛冰期(距今約2.65萬-1.9萬年)以來找到可以長期保存且能夠區分野生-馴化水稻的鑒定指標,能否揭示人類從采集到馴化野生稻的過程和可能的機制,是實證水稻起源地研究取得突破的關鍵。

      水稻起源研究如何開展

      在本項研究中,中國科學院地質地球所研究員呂厚遠科研團隊在多年對現代野生稻-馴化稻的植株、土壤中水稻植硅體的系統研究基礎上,明確水稻泡狀細胞中扇型植硅體魚鱗紋數量的增加,與水稻馴化程度增強以及農藝性狀的增加相關,厘定區分野生稻與馴化稻魚鱗紋扇型植硅體比例的閾值,建立水稻野生-馴化的判別標準。

      隨后,合作團隊進一步利用植硅體分析方法,結合孢粉、炭屑、土壤微形態、粒度、磁化率、地貌調查、考古遺址碳十四人口概率密度分析和考古發掘等手段,對浙江浦江縣上山遺址和龍游縣荷花山遺址的考古地層-自然剖面開展系統研究。

      基于這兩個遺址高精度光釋光年齡和植硅體碳十四年齡的貝葉斯模型,此次研究建立了距今約10萬年以來連續的年代地層序列,并通過對地層序列樣品的系統分析,揭示出上山文化遺址區地層中水稻從野生到馴化的連續軌跡及其與人類活動、氣候環境變化的關系。

      研究有哪些重要成果

      最新研究表明,早在約10萬年前,野生水稻就已經在長江下游地區分布,為后來的水稻利用、馴化提供了條件;大約在2.4萬年前,氣候開始進入寒冷的盛冰期,促使人類開始采集并利用野生稻,表明人類為適應寒冷的氣候變化,探索新的食物來源;大約1.3萬年前,人類有意或無意地對野生稻進行馴化前的栽培,開啟了稻作農業起源漫長而復雜的過程;大約1.1萬年前,馴化水稻植硅體比例迅速增加并達到馴化閾值,標志著東亞稻作農業的起源。

    長江下游地區3萬年以來水稻由野生到馴化演化的概念模型?!≈袊茖W院地質地球所/供圖

      這項研究還表明,東亞稻作農業與西亞兩河流域麥作農業的起源在時間上是同步的,是人類發展歷史上的一個重要里程碑,大大深化了人們對世界農業起源格局的理解。

      合作團隊指出,浙江上山文化遺址10萬年以來從野生稻分布到最終馴化的連續證據,揭示了水稻與氣候、人類活動和文化發展之間復雜的關系及漫長的水稻馴化過程。研究成果論文評審專家認為,這一創新性發現是對人類與水稻協同演化研究的重要貢獻,對理解人類社會的發展、農業文明的起源以及上山文化的重要性有著深遠影響。

      中國科學院院士、中國科學院地質地球所所長底青云表示,本項研究充分發揮地質與考古相結合的優勢,使得高精度光釋光測年、植硅體分析等技術手段獲得充分利用,從而揭示出上山遺址的古環境變化與文明起源的關系。該所科研團隊未來將繼續深化對上山文化等考古遺址的研究,探索更多關于人類社會發展和農業文明起源的奧秘。(完)

    【編輯:曹子健】
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