全球超级农作物的起源：人工稻谷源自中国

2023-10-31 理论教育版权反馈

【摘要】：然而，即使是大米的起源本身也是充满了争议。但是，考古学和植物学相关线索显示，人工种植的稻谷起源于这一范围内的一个特定区域——中国。这种野生稻谷的起源同时也是人工培植稻谷的起源。东亚地区早期的农民培育了多种农作物，包括甘薯、芋头一类富含淀粉的作物以及一些非食用的植物，如葫芦和黄麻。那些首先提出“单一起源加随后杂交”理论的中国遗传学家认为，人工稻的起源地就在珠江流域中部的广西。

今天，到处都有大米。而维生素缺乏症已经渗透到了全球范围。要有效应对这一威胁，很明显应该将一种新的基因引入到大米当中，而这就使大米站在了关于转基因技术之争的风口浪尖。然而，即使是大米的起源本身也是充满了争议。

如今种植的大米有两大品种。一种是光稃稻，或称非洲稻，它主要在西非的较小区域内种植，在南美也有种植，但比较罕见；另一种是亚洲稻，它的分布范围要广泛得多。亚洲稻有两个亚种，分别是粳稻和籼稻。粳稻颗粒短，有黏性，是一种在山地生长的植物，所以一般在旱地种植。籼稻则不同，它颗粒较长，没有黏性，适宜生长在低地水田中（如同廖仲浦家那蜿蜒的台阶状水田）。籼稻几乎只生长在热带，而粳稻在热带和温带都可以种植。这两种稻都与野生稻有密切关系。那么，这两种稻中，一个是另一个的先祖呢？或者，它们有着不同的起源？

野生稻是一种湿地植物，亚洲大片区域都有生长，从印度东部到东南亚，包括越南、泰国、马来西亚和印尼，再到中国南部和东部。但是，考古学和植物学相关线索显示，人工种植的稻谷起源于这一范围内的一个特定区域——中国。事实上，中国作为培育中心，给世界上提供了人工种植的大豆、小豆、小米、柑橘类水果、瓜类水果、黄瓜、扁桃、芒果和茶叶。有关农作物培育的最早的考古证据可以追溯到1万年前，而稻谷是人类最早培育出来的农作物之一。

2000年，遗传学家拿出自己的专业知识来研究稻谷的起源问题。考古证据和基因标记得出的结论似乎相同，都认为籼稻源于中国南部某一地区，而粳稻只是后来因为要适应高地生长而进化出来的一个分支。然而，并非所有人都认可这一结论。有些遗传学家辩称，籼稻和粳稻差异太大，所以不可能在这么短的时间里完成进化分离。他们认为，这两个稻谷品种的人工培育是分别独立完成的。后来的证据也支持了这种双起源的结论，但是，还有一个问题：这两种稻的基因组中的某些区域似乎相似度很高，而实际情况本不应如此。并且，上述区域都与稻谷的一些关键培育品质相关，包括稻秆断裂情况减少、长得更直、旁枝更少以及稻种颜色由黑变白等。如果粳稻和籼稻起源不同，是由野生稻的两个不同亚种进化而来，那么，这些基因就不会相同。

研究的过程似乎是沿着一个我们熟悉的轨道进行的：由于只关注了部分基因标记，初期的基因研究结论都是（某物种的）起源是简单化的、单一的；但进行了更广泛的基因研究之后，又认为有多个起源地；最后，基因组的不同区域似乎又指向了互相矛盾的进化史。

2012年，中国遗传学家又对这一问题进行了研究，并把他们的研究结果发表在《自然》杂志上。他们在不同的野生和人工培植大米上进行了全基因组研究后发现，基因组的一些区域，特别是与人工培植特点相关的区域都能够显示，在大米的进化史上，有关的分化距今并不久远，因此，人工种植的大米应该只有一个起源。然而，基因组的其他区域又揭示，大米的进化发展史甚为久远，有多个起源地。各个栽培品种都与不同地区、不同品种的野生大米接近，这才使遗传学家能够解决上述研究中遇到的难题。在与人工培植特点紧密联系的基因组的55个点位上，籼稻和粳稻都与中国南部的一种野生稻谷非常相似。这种野生稻谷的起源同时也是人工培植稻谷的起源。但是，从整个基因组来看，粳稻看起来仍然与中国南部的野生稻最为接近，而籼稻则与东南亚和南亚地区的野生稻更接近一些。如果说人工种植稻谷最早发生在中国南部，粳稻在向西扩散时，又与当地野生稻发生过大面积杂交，那么，全基因组的研究结论就说得通了。当然了，稻谷并非自行扩散的——当时，中国的新石器革命催生了人口扩张和农民的迁徙。最后，来自东方的人工粳稻遇到了几乎也是人工品种的籼稻。这一次，情况又与玉米相似，似乎都是单一起源，然后向外扩散，在此过程中又与其他野生品种或者“原始人工品种”发生杂交。(www.chuimin.cn)

一思考人工稻的起源，我就忍不住会想起廖仲浦给我并让我栽种在他家那狭窄曲折的水田里的秧苗——就那一小把，看起来毫不起眼。这种草是怎样变成人类如此重要的朋友的呢？和小麦一样，人们最早以大米为食的情况似乎还笼罩着一层神秘的气息。在人工培育之前，还没有出现不易折断的叶轴，（野生稻的）颗粒大小以及产量都不够，很难想象，人们为什么要去食用这种无名草所结的又小又硬的种子呢？

这一问题的答案部分在于人类饮食的复杂多样性以及漫长的人工培育过程。尽管今天看来，稻谷如此重要，但是，一开始的时候，它只是一种次要的农作物。当时，小米是一种更为重要的谷物，它在1万年前就已有人工培植，它的扩散也比稻谷要早。从某种程度上讲，小米的存在才使得人工稻谷更令人称奇。不用说人工培育的小米了，就连野生小米的穗都很饱满。我能够想象，（古时的）狩猎采集者一定会被这长长的谷穗所吸引。但是，要理解为什么会有人尝试吃大米就不容易了。稻谷并非一下子就从一种不起眼的野草进化成一种重要的主食。一开始，在中国南部的人们采集和食用的多种食物中，稻谷只占一小部分。东亚地区早期的农民培育了多种农作物，包括甘薯、芋头一类富含淀粉的作物以及一些非食用的植物，如葫芦和黄麻。并且，正如距今8000年的中国河南省黄河流域的贾湖考古遗址所揭示的，当时的人们还吃许多野生食物，如藕、菱角和鱼类。但是，大米也是他们的食物之一，并且其重要性日渐增大。

说到人工培育大米最早始于何地，考古学家和遗传学家总体意见一致。基因和考古研究的结果都指向了中国南部。但是，这一区域很大。那些首先提出“单一起源加随后杂交”理论的中国遗传学家认为，人工稻的起源地就在珠江流域中部的广西。龙胜稻田给人留下了永恒（或者至少是很久远）的印象，这可不只是一种浪漫的想法（我在想，廖仲浦会不会就是最早的稻农的后代呢？事实上，和其他中国人一样，他很有可能就是——追溯许多代人以后，你会发现，我们的家谱都有封闭的特点）。

但是，在遗传学上把人工稻的起源地定为珠江流域却与考古证据相冲突，人工稻最早的考古线索出现在长江流域，这比珠江流域要更靠北。有证据显示，在长江下游地区，1万年到1.2万年前，人们越来越多地采集野生稻谷。而在此之前更早的时候，人们已经零星地食用野生稻了。在长江流域距今1万年的洞穴和石屋中，考古学家发现了磨米用的石板和野生米壳。随后，在浙江上山新石器时代考古遗址的陶器中，人们发现了疑似人工稻的颗粒，很明显是加入黏土之中以起调和作用的。这些陶器距今约有1万年。后又在附近的湖西考古遗址中，发现了距今约9000年的稻米小穗，它们明显已经具有了不易折断的特点，而这是人工培育的标志。介于野生和人工稻之间的一些大米化石显示，野生稻进化为人工稻是一个缓慢的过程，始于约1万年前。在8000年前长江流域几处考古遗址中，已经有了人工稻的证据，这一判断是基于稻谷颗粒的特点做出的。随后，到了距今7000年时，平衡开始被打破，人工稻的品种数量开始超过野生品种。

当然，还有一种可能，长江流域所发现的早期人工稻线索是受人为因素的影响——研究人员只是在那一地区更下功夫，研究的时间更久，或者只是运气更佳，而珠江流域更早的相关线索还未被发现而已。于是，有一群考古学家，他们不只依靠考古遗址来进行研究，而是采用了一个更为复杂的方法，利用整个亚洲地区尽可能多的考古证据，建立稻谷扩散的计算机模型。而这些模型也显示，稻谷的人工培育是始于长江中下游，那里有一个稻谷起源地，或者，更为可能的是，两个紧密关联的起源地。如果让我现在打赌的话，我还是会选择长江流域，虽然我对龙胜美丽的稻田景色有着更为浪漫的情怀。

全球超级农作物的起源：人工稻谷源自中国

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