記者從中國(guó)科學(xué)院獲悉，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所科研團(tuán)隊(duì)與浙江省文物考古研究所、臨沂大學(xué)、上山遺址管理中心等全國(guó)13個(gè)單位的專(zhuān)家合作，利用植硅體微體化石分析等方法開(kāi)展了浙江上山文化區(qū)水稻起源研究，揭示了水稻從野生到馴化跨越十萬(wàn)年的連續(xù)演化史。這項(xiàng)研究為理解人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展、農(nóng)業(yè)文明的起源提供了新的證據(jù)，也進(jìn)一步確認(rèn)了我國(guó)是世界水稻的起源地，以及上山文化在世界農(nóng)業(yè)起源中的重要地位。該成果于北京時(shí)間2024年5月24日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）在線(xiàn)發(fā)表。

△上山遺址(a和c)及荷花山遺址(b)的位置 （中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、浙江省文物考古研究所供圖）

農(nóng)業(yè)起源是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，標(biāo)志著人類(lèi)從漁獵采集性經(jīng)濟(jì)過(guò)渡到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，開(kāi)啟了人類(lèi)文明誕生的歷程。水稻不僅是目前世界半數(shù)人口的主食，而且其栽培和馴化對(duì)中華文明的形成和發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。水稻是什么時(shí)候開(kāi)始被人類(lèi)采集利用? 從野生到馴化的過(guò)程是怎樣的? 長(zhǎng)期以來(lái)是社會(huì)和學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。

△長(zhǎng)江下游地區(qū)三萬(wàn)年以來(lái)水稻由2野生到馴化演化的概念模型 （中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所供圖）

在過(guò)去一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，水稻起源，一直是充滿(mǎn)爭(zhēng)議的話(huà)題，先后有印度起源說(shuō)、東南亞起源說(shuō)、阿薩姆和云南起源說(shuō)等。 20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著我國(guó)河姆渡遺址、上山遺址以及長(zhǎng)江中下游許多遺址水稻考古證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，國(guó)際學(xué)術(shù)界才開(kāi)始認(rèn)同長(zhǎng)江中下游地區(qū)可能是世界水稻的重要起源地之一，但能否在長(zhǎng)江流域末次盛冰期2.6萬(wàn)年以來(lái)找到可以長(zhǎng)期保存且能夠區(qū)分野生到馴化水稻的鑒定指標(biāo)，能否揭示人類(lèi)從采集到馴化野生稻的過(guò)程和可能的機(jī)制，是研究取得突破的關(guān)鍵。

在最新的研究中，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所呂厚遠(yuǎn)科研團(tuán)隊(duì)在多年對(duì)現(xiàn)代野生稻、馴化稻的植株、土壤中水稻植硅體的系統(tǒng)研究基礎(chǔ)上，明確了水稻泡狀細(xì)胞中扇形植硅體魚(yú)鱗紋數(shù)量的增加與水稻馴化程度增強(qiáng)以及農(nóng)藝性狀的增加相關(guān)，厘定了區(qū)分野生稻與馴化稻魚(yú)鱗紋扇形植硅體比例的閾值，建立了水稻野生到馴化的判別標(biāo)準(zhǔn)。科研人員進(jìn)一步利用植硅體分析方法，結(jié)合孢粉、炭屑、土壤微形態(tài)、粒度、磁化率、地貌調(diào)查、考古發(fā)掘等手段，對(duì)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(kāi)展系統(tǒng)研究，建立了距今約10萬(wàn)年以來(lái)連續(xù)的年代地層序列。通過(guò)對(duì)地層序列樣品的系統(tǒng)分析，揭示了上山文化遺址區(qū)地層中水稻從野生到馴化的連續(xù)軌跡及其與人類(lèi)活動(dòng)、氣候環(huán)境變化的關(guān)系。

研究表明，早在約10萬(wàn)年前，野生水稻就已經(jīng)在長(zhǎng)江下游地區(qū)分布，為后來(lái)的水稻利用、馴化提供了條件；大約在24000年前，氣候開(kāi)始進(jìn)入寒冷的盛冰期，促使人類(lèi)開(kāi)始采集并利用野生稻，表明人類(lèi)為適應(yīng)寒冷的氣候變化，探索新的食物來(lái)源；大約13000年前，人類(lèi)有意或無(wú)意地對(duì)野生稻進(jìn)行馴化前的栽培，開(kāi)啟了稻作農(nóng)業(yè)起源漫長(zhǎng)而復(fù)雜的過(guò)程；大約11000年前，馴化水稻植硅體比例迅速增加并達(dá)到馴化閾值，標(biāo)志著東亞稻作農(nóng)業(yè)的起源。此項(xiàng)研究表明東亞稻作農(nóng)業(yè)與西亞兩河流域麥作農(nóng)業(yè)的起源在時(shí)間上是同步的，是人類(lèi)發(fā)展歷史上的一個(gè)重要里程碑，大大深化了我們對(duì)世界農(nóng)業(yè)起源格局的理解。

浙江上山文化遺址10萬(wàn)年以來(lái)從野生稻分布到最終馴化的連續(xù)證據(jù)，揭示了水稻與氣候、人類(lèi)活動(dòng)和文化發(fā)展之間復(fù)雜的關(guān)系和漫長(zhǎng)的水稻馴化過(guò)程。這一研究成果對(duì)理解人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展、農(nóng)業(yè)文明的起源以及上山文化的重要性有著深遠(yuǎn)影響。

相關(guān)知識(shí)

植硅體（Phytolith），是指高等植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，通過(guò)根系吸收可溶性二氧化硅、輸送到莖、葉、果實(shí)等部位，在細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)沉淀下來(lái)，形成的非晶質(zhì)二氧化硅顆粒。

栽培（Cultivation）：是指在人類(lèi)的作用下，管理植物生長(zhǎng)，不改變遺傳性狀。

馴化前栽培（Predomestication cultivation）人類(lèi)有意無(wú)意的管理植物生長(zhǎng)，不改變野生植物遺傳性狀。

馴化（Domestication）：是指在人類(lèi)的作用下，改變植物遺傳性狀，使其適應(yīng)人工環(huán)境。

末次盛冰期：（Last Glacial Maximum，簡(jiǎn)稱(chēng)LGM）發(fā)生在距今約2.65萬(wàn)至1.9萬(wàn)年前，全球氣候寒冷比現(xiàn)代要低5℃至10℃。海平面可能比現(xiàn)代低120米到135米。

（總臺(tái)央視記者 帥俊全 褚爾嘉）