Глобальное похолодание, которое произошло 4200 лет, назад стимулировало эволюцию риса, распространившегося по всей Азии

Международная группа ученых обнаружила, что масштабное глобальное похолодание, произошедшее 4200 лет назад, привело к появлению новых сортов риса и распространению культуры в северной и южной Азии.

В исследование, опубликованном в журнале Nature Plants и возглавляемом Центром геномики и системной биологии Нью-Йоркского университета, был использован междисциплинарный подход для реконструкции истории риса и отслеживания его миграции по всей Азии.

Рис - одна из самых важных культур для человечества, основной продукт для более половины населения мира, окультуренный около 9000 лет назад в долине Янцзы в Китае. Затем рис распространился в Восточной, Юго-Восточной и Южной Азии, потом на Ближнем Востоке, в Африке, Европе и Америке. При этом, растения риса адаптировались к меняющимся условиям, естественным образом создавая новые разновидности.

В своем исследовании ученые реконструировали историческое движение риса по Азии, с учетом географии, археологии и исторического климата, используя последовательности всего генома из более чем 1400 сортов риса, включая сорта японику (японский сорт риса) и индику - два известных подвида азиатского риса.

В течение первых 4000 лет своей истории выращивание риса в основном ограничивалось Китаем, а японская культура была небольшим подвидом.

Затем наступило глобальное похолодание, имевшее широкомасштабные последствия, включая коллапс цивилизаций от Месопотамии до Китая. Что же касается японики, она начала диверсификацию в умеренные и тропические сорта – сейчас умеренные сорта распространяются в северном Китае, Корее и Японии, а тропические - в Юго-Восточной Азии.

«Это резкое изменение климата вынудило растения, включая сельскохозяйственные культуры, адаптироваться, - рассказывает Рафал М. Гутакер, научный сотрудник Центра геномики и системной биологии Нью-Йоркского университета и ведущий автор исследования. - Наши геномные данные, а также моделирование палеоклимата, показывают, что похолодание произошло в то же время, что и рост умеренной популяции японики. Тогда же рис активно был принят фермерскими сообществами в Юго-Восточной Азии».

«Выводы были затем подтверждены данными археологических остатков риса, выкопанных в Азии. Стало ясно, что после похолодания часть японики отправилась на юг и приобрела характеристики тропических сортов, а оставшаяся популяция адаптировалась к похолоданию в качестве умеренных сортов», - добавил Майкл Д. Пуругганан, профессор биологии в Нью-Йоркском университете, руководивший научной работой.

После глобального похолодания тропический рис из японики продолжил распространяться по миру и достиг островов в Юго-Восточной Азии около 2500 лет назад, вероятно, из-за разветвленных торговых сетей и перемещения товаров и людей в регионе, что также подтверждается археологическими данными.

Хотя сначала ученые думали, что осадки и вода будут наиболее важным фактором окружающей среды для риса, но потом обнаружили, что главную роль играет все-таки температура – этот фактор был очень сильно связан с геномными различиями между тропическими и умеренными сортами японики.

«Это исследование иллюстрирует ценность междисциплинарных исследований. Наши геномные данные дали нам модель того, где и когда рис распространился в разные части Азии, археология рассказала нам, когда и где рис появился в разных местах, а моделирование окружающей среды и климата дало нам экологический контекст для понимания истории культуры. В свою очередь, понимание распространения риса поможет ученым в разработке новых сортов, отвечающих будущим экологическим проблемам, таким как изменение климата и засуха», заключил Пуругганан.

(Источник: phys.org).