Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир - Элис Робертс

Существует два вида культурного риса. Один из них, Oryza glaberrima, или африканский рис, выращивается в небольшом районе Западной Африки и иногда встречается в Южной Америке. Второй вид, Oryza sativa, азиатский рис, распространен на значительно большей территории. Он включает в себя два подвида, Oryza sativa japonica и Oryza sativa indica. Подвид japonica, с клейкими, короткими зернами, произрастает в основном на высокогорьях и культивируется на сухих полях. В отличие от него indica – подвид с неклейкими, длинными зернами – предпочитает низины, залитые водой поля, такие как затопленные террасы Ляо Чжунпу. Если indica встречается почти исключительно в тропиках, то у japonica есть разновидности, произрастающие в тропических и умеренных широтах. Оба подвида риса довольно тесно связаны с дикорастущим рисом, Oryza rufipogon. Можно ли тогда утверждать, что от него и произошли культурные виды? Или же у них совершенно разное происхождение?

Дикий предок риса, Oryza rufipogon, представляет собой болотное растение, распространенное на обширных территориях Азии – от востока Индии, через юго-восток Азии – включая Вьетнам, Таиланд, Малайзию и Индонезию – до юга и востока Китая. Тем не менее археологические и ботанические данные позволяют выделить на этой территории особый район, который и принято считать родиной культурного риса, и расположен он в самом Китае. Здесь также были введены в культуру соя, фасоль лучистая, могар, цитрусовые, дыни, огурцы, миндаль, манго и чай. Самые ранние археологические свидетельства существования культурных растений – а рис как раз одним из первых был введен в культуру – относятся к периоду около 10 000 лет назад.

В 2000 году генетики собрали вместе все данные по происхождению риса; археологические свидетельства и генетические маркеры указывали на единственный источник происхождения Oryza sativa indica, расположенный в Южном Китае, в то время как подвид Oryza sativa japonica, как считалось, появился позднее как адаптация к высокогорной местности. Однако с такой теорией согласились не все. Некоторые ученые настаивали на том, что indica и japonica слишком отличаются друг от друга, чтобы такие отличия могли появиться в результате эволюции за такой короткий промежуток времени, и предполагали, что эти два подвида риса были введены в культуру независимо друг от друга. Более поздние исследования подтвердили правильность этой модели двух источников, но с небольшой натяжкой: в некоторых участках геномы двух подвидов были больше похожи друг на друга, чем должны были быть. И именно эти участки были связаны с основными признаками культурного риса, включающими меньшее осыпание колосьев, склонность к вертикальному росту, сокращение числа боковых побегов, а также изменение цвета оболочки зерна с черного на белый. Если бы indica и japonica произошли бы от совершенно не связанных друг с другом подвидов дикорастущего риса, эти гены не должны быть одинаковыми.

История исследований происхождения риса развивалась по знакомому нам сценарию: первые генетические исследования, сосредоточенные лишь на нескольких генетических маркерах, в результате – предположение о единственном источнике; более обширные генетические исследования, указывающие на наличие нескольких отдельных источников происхождения в разных регионах; и, наконец, открытие различных участков генома, противоречащих имеющейся исторической информации.

В 2012 году китайские генетики снова обратились к данному вопросу и опубликовали результаты своего исследования в журнале Nature. Речь шла о полном исследовании геномов ряда дикорастущих и культурных сортов риса. Ученые установили, что определенные участки генома, особенно связанные с признаками культурного риса, указывали на недавнее расхождение разновидностей и, соответственно, – на единый центр происхождения культурного вида. Однако впоследствии другие участки генома открыли более глубокие слои истории и подтвердили гипотезу о нескольких источниках происхождения. Именно сходство сортов с многими разновидностями дикого риса, встречающимися в различных географических условиях, позволило ученым найти ключ к разгадке. По пятидесяти пяти позициям, связанным с признаками культурного риса, геномы и indica, и japonica оказались ближе всего к геномам определенной группы разновидностей дикорастущего риса из Южного Китая: предки этого дикого риса являлись и предками культурного риса. Но если рассматривать геном в целом, то japonica по-прежнему была наиболее близка к южнокитайскому дикорастущему рису, а вот indica скорее походила на разновидности дикого риса с юго-востока и юга Азии. Такое распределение представляется логичным, если основываться на том, что рис был введен в культуру на юге Китая, поскольку далее подвид japonica распространился далеко на запад, скрещиваясь с местными дикорастущими разновидностями риса. Конечно, рис распространялся не сам по себе – как и на Ближнем Востоке, в ту пору в Китае начался период неолита, вызвавший быстрый рост населения и побудивший земледельцев сняться с места. В Y-хромосоме современных тибетцев до сих пор сохранился след волны переселения, достигшей их краев 10 000-7000 лет назад. В конце концов культурный рис подвида japonica, прибывший с востока, встретился с уже практически введенной в культуру indica. Получается, как и в случае с кукурузой, мы имеем здесь дело с единым центром происхождения с последующим распространением и скрещиванием с другими дикорастущими разновидностями или другими не до конца окультуренными растениями по мере перемещения.

Размышляя о происхождении риса, я невольно представляла себе небольшие группки совершенно непривлекательных проростков – несколько стебельков-травинок с корешками, – которые Ляо Чжунпу давал мне сажать на его узких, петляющих, залитых водой рисовых полях. Как же этот вид злаков смог приобрести такое важное значение в жизни человека? Как и в случае с пшеницей, да и с кукурузой, с трудом можно объяснить, почему зерна дикого риса начали употреблять в пищу. До того как рис был введен в культуру, до того как у него развилась важная черта – неосыпающиеся колосья, до того как увеличился объем рисового зерна и урожайность культуры, это скромное растение с горстью мелких твердых зернышек, по-моему, мало подходило на роль продукта питания.

Частично ответ на этот вопрос кроется в сложных диетических предпочтениях древних людей и в затянувшемся процессе окультуривания. Хоть сейчас рис и является ключевой продовольственной культурой, сначала этому злаку не придавали большого значения. Гораздо важнее для людей был, к примеру, могар, введенный в культуру еще 10 000 лет назад, – его распространение, по всей видимости, предупредило распространение риса. В определенной степени при внимательном изучении могара введение в культуру риса представляется еще более удивительным. Дикая разновидность могара, не говоря уж о его культурном собрате, может похвастаться увесистым колосом – способным, как мне кажется, привлечь охотника-собирателя. Понять, почему люди решили выращивать рис, значительно труднее. Но путь риса от ничтожной дикой травки до базового продукта питания был довольно долог. В начале своего существования как культуры рис составлял лишь небольшую часть растений, которые собирали и употребляли в пищу жители юга Китая. Древние земледельцы Восточной Азии возделывали целый ряд культур, включая те, у которых образуются богатые крахмалом корнеплоды и клубни, такие как ямс и таро, а также несъедобные растения, например тыкву горлянку и джут. Помимо этого, как демонстрирует археологический памятник Цзяху возрастом 8000 лет, расположенный недалеко от берегов реки Хуанхэ на территории современной провинции Хэнань, древние жители этих мест употребляли в пищу многие дикие виды растений и животных, например лотосы, китайский водяной орех (водяной каштан) и рыбу. В их рацион, однако, входил и рис, роль которого постепенно росла.