Orz (Hordeum vulgare) - Istoria domesticirii sale

Orz (Hordeum vulgare ssp. vulgare) a fost una dintre primele și cele mai timpurii culturi domesticite de oameni. În prezent, dovezile arheologice și genetice indică că orzul este o cultură de mozaic, dezvoltată din mai multe populații din cel puțin cinci regiuni: Mesopotamia, nordul și sudul Levantului, deșertul sirian și, la 900-1800 mile (1.500-3.000 de kilometri) spre est, în vastul Podiș Tibetan.

Cea mai veche domesticire a fost crezută de mult timp ca cea din sud-vestul Asiei în timpul neoliticului pre-ceramică A în urmă cu aproximativ 10.500 de ani calendaristici: dar starea mozaic a orzului a aruncat o cheie în înțelegerea noastră a acestui proces. În semiluna fertilă, orzul este considerat unul dintre cele opt culturi clasice de fondator.

O singură specie progenitor sălbatic

Se crede că este progenitorul sălbatic al tuturor orzelor Hordeum spontaneum (L.), o specie germinativă de iarnă care este originară într-o regiune foarte largă a Eurasiei, de la sistemul fluviului Tigris și Eufrat din Irak până la vestul râului Yangtze din China. Pe baza dovezilor provenite din siturile paleolitice superioare, cum ar fi Ohalo II în Israel, orzul sălbatic a fost recoltat timp de cel puțin 10.000 de ani înainte de a fi domesticit.

Astăzi, orzul este a patra cea mai importantă cultură din lume după grâu, orez și porumb. Orzul, în ansamblu, este bine adaptat mediilor marginale și predispuse la stres și o plantă mai fiabilă decât grâul sau orezul în regiunile mai reci sau mai mari ca altitudine.

Cârligul și Golul

Orzul sălbatic are mai multe caracteristici utile unei plante sălbatice care nu sunt atât de utile oamenilor. Există un rahis fragil (partea care ține sămânța la plantă) care se sparge când semințele sunt coapte, împrăștindu-le la vânt; iar semințele sunt dispuse pe vârf într-o serie de două rânduri slab însămânțate. Orzul sălbatic are întotdeauna o coca dură care își protejează semințele; forma fără carenă (numită orz gol) se găsește doar la soiurile domestice. Forma autohtonă are un rahis ne fragil și mai multe semințe, aranjate într-un vârf de șase rânduri.

Atât formele de semințe goale, cât și cele goale se găsesc în orzul domesticit: în perioada neolitică, ambele forme au fost cultivate, dar în Orientul Apropiat, cultivarea orzului gol a declinat începând cu Evul Calcolitic / Bronz în urmă cu aproximativ 5000 de ani. Orzul gol, în timp ce este mai ușor de recoltat și de prelucrat, este mai susceptibil la atacul insectelor și la bolile parazitare. Barile cu carenă au randamente mai mari; deci în Orientul Apropiat oricum, păstrarea carenei a fost o trăsătură selectată pentru.

Astăzi, barile cu carenă domină în vest, iar în est, galerii goale. Din cauza ușurinței de prelucrare, forma goală este folosită în principal ca sursă de hrană umană din cereale întregi. Soiul cu coca este folosit mai ales pentru hrana animalelor și pentru producerea de malț pentru fabricarea berii. În Europa, producția de bere de orz datează cel puțin în urmă cu 600 B.C.

Orz și ADN

Arheologul britanic Glynis Jones și colegii săi au finalizat o analiză filogeografică a orzului în marginea nordică a Europei și în regiunea alpină și au constatat că mutațiile genelor adaptive la rece erau identificabile în landrasele moderne de orz. Adaptările au inclus un tip care nu răspunde la lungimea zilei (adică înflorirea nu a întârziat până când planta a obținut un anumit număr de ore de lumină solară în timpul zilei): și această formă se găsește în nord-estul Europei și în locații de mare altitudine. . În mod alternativ, terenurile din regiunea mediteraneană au fost predominant sensibile la durata zilei. Cu toate acestea, în Europa centrală, durata zilei nu este o trăsătură pentru care (se pare) a fost aleasă.

Jones și colegii nu au dorit să excludă acțiunile posibile blocaje, dar au sugerat că schimbările climatice temporare ar fi putut afecta selecția trăsăturilor pentru diferite regiuni, întârzierea răspândirii orzului sau viteza acesteia, în funcție de adaptabilitatea culturii la regiune..

Câte evenimente de domesticire!?

Există dovezi pentru cel puțin cinci locații diferite de domesticire: cel puțin trei locații în semiluna fertilă, una în deșertul sirian și una în platoul tibetan. Jones și colegii au raportat dovezi suplimentare că, în regiunea semilunei fertile, s-ar putea să fi fost până la patru evenimente diferite de domesticire a orzului sălbatic asiatic. Diferențele în cadrul grupurilor A-D se bazează pe prezența alelelor care sunt adaptate diferit la lungimea zilei; și capacitatea adaptativă a orzului de a crește într-o mare varietate de locații. S-ar putea ca combinația de tipuri de orz din diferite regiuni să creeze o rezistență crescută la secetă și alte atribute benefice.

Botanica americană Ana Poets și colegii săi au identificat un segment de genom din soiul deșert sirian în creveții asiatici și semiluna fertilă; și un segment în nordul Mesopotamiei în orzul occidental și asiatic. Nu știm, a spus arheologia britanică, Robin Allaby, într-un eseu însoțitor, modul în care strămoșii noștri au produs culturi atât de diverse din punct de vedere genetic: dar studiul ar trebui să înceapă o perioadă interesantă pentru o mai bună înțelegere a proceselor de domesticire în general.

În 2016 au fost raportate dovezi pentru producerea berii de orz încă din neoliticul Yangshao (aproximativ 5000 de ani în urmă) în China; pare cel mai probabil să fi fost din Podișul Tibetan, dar asta nu a fost încă stabilit.

Surse selectate

Allaby, Robin G. "Domesticirea orzului: sfârșitul unei dogme centrale?" Biologie genomatică 16.1 (2015): 176.
Dai, Fei și colab. "Profilul transcriptomului dezvăluie originile genomice ale mozaicului orzului modern cultivat". Procesul Academiei Naționale de Științe 111.37 (2014): 13403-08.
Jones, G., și colab. "Dovada ADN-ului pentru introducerea mai multor orz în Europa în urma unor domesticiri dispersate în Asia de Vest". Antichitate 87.337 (2013): 701-13.
Jones, Glynis și colab. "Analiza filogeografică a ADN-ului de orz ca dovadă pentru răspândirea agriculturii neolitice prin Europa." Jurnalul de științe arheologice 39.10 (2012): 3230-38.
Mascher, Martin și colab. „Analiza genomică a cerealelor cultivate cu vârsta de 6000 de ani luminează istoricul domestic al orzului.” Genetica naturii 48 (2016): 1089.
Pankin, Artem și colab. "Rescalificarea direcționată dezvăluie semnăturile genomice ale domesticirii orzului." Nou fitolog 218.3 (2018): 1247-59.
Pankin, Artem și Maria von Korff. "Co-evoluția metodelor și a gândurilor în studiile privind domestica cerealelor: o poveste de orz (Hordeum Vulgare)." Opinia curentă în biologia plantelor 36 (2017): 15-21.
Poeți, Ana M. și colab. „Efectele atât ale selecției recente, cât și ale termenului lung și ale derivării genetice sunt ușor evidente în populațiile din nordul Americii de reproducere de orz.” G3: Gene | Genomi | Genetică 6.3 (2016): 609-22.

Ştiinţă