中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 中國科學(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13個單位的專家緊密合作，利用植硅體微體化石分析等方法開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的連續(xù)演化史，這一過程跨越了十萬年。這項(xiàng)研究不僅為理解人類社會的發(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。成果以研究論文的形式于北京時間2024年5月24日在線發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。

在過去一個多世紀(jì)以來，水稻起源一直是充滿爭議的話題。20世紀(jì)70年代以來，隨著我國河姆渡遺址、上山遺址以及長江中下游許多遺址水稻考古證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，國際學(xué)術(shù)界開始認(rèn)同長江中下游地區(qū)可能是世界水稻的重要起源地之一，但能否在長江流域末次盛冰期2.6萬年以來找到可以長期保存且能夠區(qū)分野生-馴化水稻的鑒定指標(biāo)，能否揭示人類從采集到馴化野生稻的過程和可能的機(jī)制，是研究取得突破的關(guān)鍵。

長江下游地區(qū)三萬年以來水稻由野生到馴化演化的概念模型 （中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所供圖）

據(jù)了解，在最新的研究中，中國科學(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)胞中扇型植硅體魚鱗紋數(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鱗紋扇型植硅體比例的閾值，建立了水稻野生-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、考古遺址¹⁴C人口概率密度分析和考古發(fā)掘等手段，對浙江浦江縣上山遺址和龍游縣荷花山遺址的考古地層-自然剖面開展系統(tǒng)研究。基于兩個遺址高精度光釋光年齡和植硅體¹⁴C年齡的貝葉斯模型，建立了距今約10萬年以來連續(xù)的年代地層序列。通過對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)軌跡及其與人類活動、氣候環(huán)境變化的關(guān)系。

研究表明，早在約10萬年前，野生水稻就已經(jīng)在長江下游地區(qū)分布，為后來的水稻利用、馴化提供了條件；大約在24000年前，氣候開始進(jìn)入寒冷的盛冰期，促使人類開始采集并利用野生稻，表明人類為適應(yīng)寒冷的氣候變化，探索新的食物來源；大約13000年前，人類有意或無意地對野生稻進(jìn)行馴化前的栽培，開啟了稻作農(nóng)業(yè)起源漫長而復(fù)雜的過程；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)的起源在時間上是同步的，是人類發(fā)展歷史上的一個重要里程碑，大大深化了我們對世界農(nóng)業(yè)起源格局的理解。

浙江上山文化遺址10萬年以來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、人類活動和文化發(fā)展之間復(fù)雜的關(guān)系和漫長的水稻馴化過程。研究成果得到評審專家的高度評價，認(rèn)為這一創(chuàng)新性的發(fā)現(xiàn)，是對人類與水稻協(xié)同演化研究的重要貢獻(xiàn)，對理解人類社會的發(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。

據(jù)悉，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所張健平研究員為研究論文第一作者，呂厚遠(yuǎn)研究員為論文共同第一作者；呂厚遠(yuǎn)研究員、張健平研究員、浙江省文物考古研究所的蔣樂平研究員以及臨沂大學(xué)的于祿鵬教授為共同通訊作者。北京大學(xué)、福建師范大學(xué)、山東大學(xué)、云南師范大學(xué)、河北師范大學(xué)、浦江縣上山遺址管理中心、浦江縣博物館、龍游縣博物館、中國科學(xué)院大學(xué)等專家學(xué)者參加了合作研究。