Nisu kodustamise ajalugu ja päritolu

Nisu on teraviljasaak, millel on tänapäeva maailmas umbes 25 000 erinevat kultivari. See oli kodustatud vähemalt 12 000 aastat tagasi loodud veel elavast esivanemate taimest, mida tuntakse emmeri nime all.

Metsik emmer (erinevalt teatatud kui T. araraticum, T. turgidum ssp. dikokkoididvõi T. dikokoidid) on Poaceae perekonna ja Triticeae hõimu valdavalt isetolmlev talvine aastarind. Seda levitatakse kogu Idapoolse viljaka poolkuu lähedal, sealhulgas Iisraeli, Jordaania, Süüria, Liibanoni, Türgi idaosa, Lääne-Iraani ja Põhja-Iraagi kaasaegsed riigid. See kasvab juhuslikes ja poolisolatsiooniplaastrites ning sobib kõige paremini piirkondades, kus on pikad kuivad ja kuivad suved ning lühikesed pehmed ja niisked talved, kus on kõikuvaid sademeid. Emmer kasvab mitmekesistes elupaikades 100 m (330 jalga) allpool merepinda kuni 1700 m (5500 jalga) kõrgemal ja suudab ellu jääda 200–1 300 mm (7,8–66 tolli) aastastes sademetes.

Enamik moodsa nisu 25 000 erinevast vormist on kahe laia rühma sordid, mida nimetatakse harilikuks ja kõvaks nisuks. Harilik või leivanisu

Leib ja kõva nisu on mõlemad loodusliku räme nisu kodustatud vormid. Speltanisu (T. spelta) ja Timofejevi nisu (T. timopheevii) arendati hilisõhtul välja ka emmer-nisudest Neoliitikum, kuid kummalgi pole täna palju turgu. Veel üks nisu varajane vorm, mida nimetatakse einkorniks (T. monokokk) kodustati umbes samal ajal, kuid selle levitamine on täna piiratud.

Meie kaasaegse nisu päritolu vastavalt geneetikale ja arheoloogilised uuringud, leidub täna Türgi kaguosas Karacadagi mägipiirkonnas - emmer- ja einkorn-nisu on kaks klassikalist kaheksa põllumajanduse päritolu põhikultuuri.

Varaseim teadaolev emmeri kasutamine koguti looduslike laikude juurest Ohalo II arheoloogiline leiukoht Iisraelis, umbes 23 000 aastat tagasi. Varaseim haritav emmer on leitud Lõuna-Levantist (Netiv Hagdud, Tell Aswad, muud Keraamika-eelne neoliitikum A saidid); samal ajal kui einkornit leidub Põhja-Levannis (Abu Hureyra, Mureybet, Jerf el Ahmar, Göbekli Tepe).

Looduslike vormide ja kodustatud nisu peamisteks erinevusteks on see, et kodustatud vormidel on suuremad koored seemned ja mittepragunev rais. Kui looduslik nisu on küps, puruneb rachis - vars, mis hoiab nisuvõllid koos - nii, et seemned saaksid ise hajuda. Ilma keredeta idanevad nad kiiresti. Kuid see looduslikult kasulik rabedus ei sobi inimestele, kes eelistavad koristada nisu taime juurest, mitte ümbritsevast maast.

Üks võimalik viis, mis võis juhtuda, on see, et põllumehed koristasid nisu pärast küpset, kuid enne seda ise laiali laotatud, kogudes seeläbi ainult taime külge kinnitatud nisu. Istutades need seemned järgmisel hooajal, põllumehed põlistasid taimi, millel olid hiljem murduvad rachises. Muud nähtavasti valitud tunnused hõlmavad ora suurust, kasvuperioodi, taime kõrgust ja tera suurust.

Prantsuse botaaniku Agathe Roucou ja tema kolleegide sõnul põhjustas kodustamise protsess ka taimest mitmeid muutusi, mis tekkisid kaudselt. Võrreldes emmer-nisuga on tänapäevasel nisul lühem lehtede pikaealisus ning kõrgem fotosünteesi, lehtede moodustumise ja lämmastikusisalduse netoaste. Ka tänapäevastel nisusortidel on madalam juurestik, suurema osa peenjuurtega, investeerides biomassi pigem maapinnast kui maa alla. Iidsetel vormidel on sisseehitatud koordineerimine maapinnast ja maapinnast toimimise vahel, kuid muude omaduste inimlik valik on sundinud tehast ümber konfigureerima ja üles ehitama uusi võrke.

Üks nisu kohta käimasolevaid argumente on aeg, mis kulus kodustamise protsessi lõpuleviimiseks. Mõned teadlased väidavad üsna kiiret, mõne sajandi pikkust protsessi; samal ajal kui teised väidavad, et kultiveerimine kodustamiseni võttis aega 5000 aastat. On palju tõendeid selle kohta, et umbes 10 400 aastat tagasi oli kodustatud nisu laialt levinud kogu Levandi piirkonnas; aga kui see alanud, on arutluse all.

Varasemad tõendid nii kodustatud einkorni kui ka emmerdunud nisu kohta on seni leitud Süürias Abu Hureyra, okupatsioonikihtides, mis on dateeritud hilja Epi-paleoliitilisse perioodi, nooremate kuivade algus, umbes 13 000–12 000 kali BP; mõned teadlased on siiski väitnud, et tõendid ei näita siiani tahtlikku viljelust, kuigi see osutab toitumisbaasi laiendamisele, et see hõlmaks ka sõltuvust metsikutest teradest, sealhulgas nisu.

Nisu turustamine väljaspool selle päritolukohta on osa protsessist, mida nimetatakse "neoliitiseerimiseks". - nisu ja muude põllukultuuride Aasiast Euroopasse toomisega seotud kultuur on üldiselt: - Lindearbandkeramiku (LBK) kultuur, mille võisid moodustada osa sisserännanud põllumeestest ja osalt kohalikud jahimehed-kogujad, kes kohandavad uusi tehnoloogiaid. LBK dateeritakse Euroopas tavaliselt vahemikku 5400–4900 eKr.

Inglismaa mandriosa põhjaranniku lähedal Bouldnor Cliffi turbasamblas tehtud hiljutistes DNA-uuringutes on aga muistse DNA tuvastatud nähtavasti kodustatud nisust. Nisu seemneid, fragmente ja õietolmu Bouldnori kliffilt ei leitud, kuid sette DNA järjestused vastavad Ida-nisu lähedale, mis on geneetiliselt erinevad LBK vormidest. Edasised katsed Bouldnori kaljus on tuvastanud sukeldatud mesoliitikumi, mis asub 16 m (52 ​​jalga) allpool merepinda. Setted laoti umbes 8000 aastat tagasi, mitu sajandit varem kui Euroopa LBK alad. Teadlased väidavad, et nisu jõudis Suurbritanniasse paadiga.

Teised teadlased on kuupäeva ja aDNA tuvastamist kahtluse alla seadnud, öeldes, et see oli liiga vana, et olla nii vana. Kuid täiendavad katsed, mida juhib Briti evolutsioonigeneetik Robin Allaby ja millest on esialgu teatatud Watson (2018) on näidanud, et merealustest settest pärinev iidne DNA on põlisem kui teistel kontekstid.

• Avni, Raz jt. "Emmer'i loodusliku genoomi arhitektuur ja mitmekesisus muudavad nisu evolutsiooni ja kodustamist." Teadus, vol. 357, nr. 6346, 2017, lk. 93–97. Prindi.
• Rahvusvaheline nisugenoomi järjestamise konsortsium. "Hexaploidleiva nisu (Triticum Aestivum) genoomi kromosoomipõhine süvise järjestus." Science, vol. 345, nr. 6194, 2014. Prindi.
• Fuller, Dorian Q ja Leilani Lucas. "Põllukultuuride, maastike ja toiduvalikute kohandamine: kodustatud taimede leviku mustrid kogu Euraasias." Inimeste hajumine ja liikide liikumine: muinasajast tänapäevani. Toim. Boivin, Nicole, Rémy Crassard ja Michael D. Petraglia. Cambridge: Cambridge University Press, 2017. 304–31. Prindi.
• Huang, Lin jt. "Loodusliku Emmeri nisupopulatsioonide evolutsioon ja kohanemine biootiliste ja abiootiliste stressidega." Fütopatoloogia iga-aastane ülevaade, vol. 54, ei. 1, 2016, lk. 279–301. Prindi.
• Kirleis, Wiebke ja Elske Fischer. "Tetraploidivaba viljapeenise neoliitikum kasvatamine Taanis ja Põhja-Saksamaal: mõjud põllukultuuride mitmekesisusele ja lehtrikeedukultuuri ühiskondlikule dünaamikale." Taimestiku ajalugu ja arheobotaanika, vol. 23, nr 1, 2014, lk. 81–96. Prindi.
• Larson, Greger. "Kuidas nisu Suurbritanniasse jõudis." Teadus, vol. 347, nr 622, 2015. Prindi.
• Marcussen, Thomas jt. "Muistsed hübridisatsioonid leiva nisu esivanemate genoomides." Teadus, vol. 345, nr. 6194, 2014. Prindi.
• Martin, Lucie. "Taimemajandus ja territooriumi kasutamine Alpides neoliitikumi ajal (5000–4200 cal Bc): Valais (Šveits) tehtud arheobotaaniliste uuringute esimesed tulemused." Taimestiku ajalugu ja arheobotaanika, vol. 24, ei. 1, 2015, lk 63–73. Prindi.
• Roucou, Agathe jt. "Nihked taimede funktsionaalsetes strateegiates nisu kodustamise käigus." Rakendusökoloogia ajakiri, vol. 55, ei. 1, 2017, lk. 25–37. Prindi.
• Smith, Oliver jt. "Submersseeritud ala sette DNA paljastab Briti saartel nisu 8000 aastat tagasi." Teadus, vol. 347, nr. 6225, 2015, lk. 998–1001. Prindi.
• Watson, Traci. "Sisemine töö: lainete all olevate artefaktide kalapüük." Rahvusliku Teaduste Akadeemia toimetised, vol. 115, ei. 2, 2018, lk. 231-33. Prindi.