Geschiedenis en oorsprong van de domesticatie van tarwe

Tarwe is een graangewas met tegenwoordig zo'n 25.000 verschillende cultivars in de wereld. Het was gedomesticeerd minstens 12.000 jaar geleden, gemaakt van een nog levende voorouderplant die bekend staat als emmer.

Wilde emmer (afwisselend gerapporteerd als T. araraticum, T. turgidum ssp. dicoccoides, of T. dicocoides), is een overwegend zelfbestuivend, jaarlijks wintergras van de Poaceae-familie en de Triticeae-stam. Het is verspreid over de hele Nabij Eastern Fertile Crescent, waaronder de moderne landen Israël, Jordanië, Syrië, Libanon, Oost-Turkije, West-Iran en Noord-Irak. Het groeit in sporadische en semi-geïsoleerde plekken en doet het het beste in regio's met lange, hete, droge zomers en korte milde, natte winters met fluctuerende regenval. Emmer groeit in diverse habitats van 100 m (330 ft) onder zeeniveau tot 1700 m (5.500 ft) boven, en kan overleven tussen 200-1.300 mm (7,8-66 inch) jaarlijkse neerslag.

De meeste van de 25.000 verschillende vormen van moderne tarwe zijn variëteiten van twee brede groepen, genaamd zachte tarwe en durumtarwe. Gewone of broodtarwe

Brood en durumtarwe zijn beide gedomesticeerde vormen van wilde emmertarwe. Gespeld (T. spelta) en Timopheev's tarwe (T. timopheevii) werden ook laat uit emmer tarwe ontwikkeld Neolithische periode, maar geen van beide heeft tegenwoordig een grote markt. Een andere vroege vorm van tarwe genaamd einkorn (T. monococcum) werd gedomesticeerd op ongeveer dezelfde tijd, maar heeft tegenwoordig een beperkte distributie.

De oorsprong van onze moderne tarwe, volgens genetica en archeologische studies, zijn te vinden in het Karacadag-berggebied van wat nu het zuidoosten van Turkije is - emmer en einkorntarwe zijn twee van de klassieke acht grondleggers van de oorsprong van de landbouw.

Het vroegst bekende gebruik van emmer werd verzameld uit wilde plekken door de mensen die in de stad woonden Ohalo II archeologische vindplaats in Israël, ongeveer 23.000 jaar geleden. De vroegst gekweekte emmer is gevonden in de zuidelijke Levant (Netiv Hagdud, Tell Aswad, anders Pre-Pottery Neolithic A sites); terwijl einkorn wordt gevonden in de noordelijke Levant (Abu Hureyra, Mureybet, Jerf el Ahmar, Göbekli Tepe).

De belangrijkste verschillen tussen de wilde vormen en gedomesticeerde tarwe zijn dat gedomesticeerde vormen grotere zaden hebben met rompen en een niet-versplinterende rachis. Wanneer wilde tarwe rijp is, verbrijzelt de rachis - de stengel die de tarweschachten bij elkaar houdt - zodat de zaden zichzelf kunnen verspreiden. Zonder rompen ontkiemen ze snel. Maar die van nature bruikbare broosheid past niet bij mensen, die liever tarwe van de plant oogsten dan van de omringende aarde.

Een mogelijke manier waarop dit zou kunnen zijn opgetreden, is dat boeren tarwe hebben geoogst nadat het rijp was, maar voordat het zichzelf verspreidde, waardoor alleen de tarwe werd verzameld die nog aan de plant vastzat. Door die zaden het volgende seizoen te planten, zetten de boeren de planten voort die later braken. Andere eigenschappen die blijkbaar zijn geselecteerd voor zijn aargrootte, groeiseizoen, planthoogte en korrelgrootte.

Volgens de Franse botanicus Agathe Roucou en collega's veroorzaakte het domesticatieproces ook meerdere veranderingen in de plant die indirect werden gegenereerd. Vergeleken met emmertarwe heeft moderne tarwe een kortere bladlevensduur en een hogere netto fotosynthese, bladproductiesnelheid en stikstofgehalte. Moderne tarwecultivars hebben ook een ondieper wortelstelsel, met een groter aandeel fijne wortels, en investeren biomassa boven in plaats van onder de grond. Oude vormen hebben een ingebouwde coördinatie tussen boven- en ondergronds functioneren, maar de menselijke selectie van andere eigenschappen heeft de plant gedwongen om nieuwe netwerken te herconfigureren en te bouwen.

Een van de aanhoudende argumenten over tarwe is de tijd die nodig was om het domesticatieproces te voltooien. Sommige geleerden pleiten voor een vrij snel proces van enkele eeuwen; terwijl anderen beweren dat het proces van teelt tot domesticatie tot 5.000 jaar heeft geduurd. Er is overvloedig bewijs dat rond 10.400 jaar geleden gedomesticeerde tarwe in de hele Levant-regio op grote schaal werd gebruikt; maar wanneer dat begonnen is, staat ter discussie.

Het vroegste bewijs voor zowel gedomesticeerde eenkoren als emmertarwe dat tot nu toe is gevonden, was op de Syrische site van Abu Hureyra, in bezettingslagen gedateerd op de late epi-paleolithische periode, het begin van de jongere drya's, ca 13.000-12.000 cal BP; sommige geleerden hebben echter betoogd dat het bewijs op dit moment geen opzettelijke teelt aantoont, hoewel het wel duidt op een verbreding van de voedingsbasis met een beroep op wilde granen, waaronder de tarwe.

De distributie van tarwe buiten de plaats van herkomst maakt deel uit van het proces dat bekend staat als 'neolithicisatie'. De cultuur in het algemeen geassocieerd met de introductie van tarwe en andere gewassen van Azië naar Europa is over het algemeen de Lindearbandkeramik (LBK) -cultuur, die mogelijk bestond uit deels allochtone boeren en deels lokale jager-verzamelaars die nieuwe technologieën aanpasten. LBK wordt doorgaans gedateerd in Europa tussen 5400-4900 BCE.

Recente DNA-onderzoeken in het veengebied van Bouldnor Cliff voor de noordkust van het Engelse vasteland hebben echter oud DNA geïdentificeerd van wat blijkbaar gedomesticeerde tarwe was. Tarwezaden, fragmenten en stuifmeel werden niet gevonden in Bouldnor Cliff, maar de DNA-sequenties van het sediment komen overeen met tarwe uit het Nabije Oosten, genetisch verschillend van LBK-vormen. Verdere tests bij Bouldnor Cliff hebben een ondergedompelde Mesolithische site geïdentificeerd, 16 m (52 ​​ft) onder zeeniveau. De sedimenten zijn ongeveer 8000 jaar geleden aangelegd, enkele eeuwen eerder dan de Europese LBK-locaties. Geleerden suggereren dat de tarwe per boot naar Groot-Brittannië is gekomen.

Andere geleerden hebben de datum en de identificatie van de aDNA in twijfel getrokken en zeiden dat deze in een te goede toestand verkeerde om zo oud te zijn. Maar aanvullende experimenten uitgevoerd door de Britse evolutionair geneticus Robin Allaby en voorlopig gerapporteerd in Watson (2018) heeft aangetoond dat oeroud DNA uit onderzeese sedimenten ongerepter is dan dat van ander contexten.

• Avni, Raz, et al. "Wild Emmer Genoomarchitectuur en diversiteit Ophelderen Tarwe-evolutie en domesticatie." Wetenschap, vol. 357, nee. 6346, 2017, pp. 93–97. Afdrukken.
• International Wheat Genome Sequencing Consortium. "Een op chromosoom gebaseerde trekvolgorde van het hexaploïde broodtarwe (Triticum Aestivum) genoom." Science, vol. 345, nee. 6194, 2014. Afdrukken.
• Fuller, Dorian Q en Leilani Lucas. "Gewassen, landschappen en voedselkeuzes aanpassen: patronen in de verspreiding van gedomesticeerde planten in Eurazië." Human Dispersal and Species Movement: van prehistorie tot heden. Eds. Boivin, Nicole, Rémy Crassard en Michael D. Petraglia. Cambridge: Cambridge University Press, 2017. 304–31. Afdrukken.
• Huang, Lin, et al. "Evolutie en aanpassing van wilde emmer tarwepopulaties aan biotische en abiotische stress." Jaaroverzicht van fytopathologie, vol. 54, nee. 1, 2016, pp. 279–301. Afdrukken.
• Kirleis, Wiebke en Elske Fischer. "Neolithische teelt van tetraploïde vrije dorstarwe in Denemarken en Noord-Duitsland: implicaties voor gewasdiversiteit en maatschappelijke dynamiek van de trechterbekercultuur." Vegetatiegeschiedenis en archeobotanie, vol. 23, nr. 1, 2014, pp. 81–96. Afdrukken.
• Larson, Greger. "Hoe tarwe naar Groot-Brittannië kwam." Wetenschap, vol. 347, nr. 6225, 2015. Afdrukken.
• Marcussen, Thomas, et al. "Oude hybridisaties onder de voorouderlijke genomen van broodtarwe." Wetenschap, vol. 345, nee. 6194, 2014. Afdrukken.
• Martin, Lucie. "Planteconomie en territoriumexploitatie in de Alpen tijdens het neolithicum (5000–4200 cal Bc): eerste resultaten van archeobotanische studies in Wallis (Zwitserland)." Vegetatiegeschiedenis en archeobotanie, vol. 24, nee. 1, 2015, pp. 63–73. Afdrukken.
• Roucou, Agathe, et al. "Verschuivingen in functionele plantstrategieën in de loop van de domesticatie van tarwe." Journal of Applied Ecology, vol. 55, nee. 1, 2017, pp. 25–37. Afdrukken.
• Smith, Oliver et al. "Sedimentair DNA van een ondergedompelde locatie onthult tarwe op de Britse eilanden, 8000 jaar geleden." Wetenschap, vol. 347, nee. 6225, 2015, pp. 998–1001. Afdrukken.
• Watson, Traci. 'Innerlijke werking: vissen op artefacten onder de golven.' Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 115, nee. 2, 2018, pp. 231-33. Afdrukken.