中国人种植水稻已有 10,000 多年

科学家们分析了石器,以了解更多关于早期稻米采集的信息。
Rice plants growing
正在生长的水稻。Sandy Ravaloniaina/Unsplash

它是一种淀粉类主食,搭配各种肉类、蔬菜都很美味,甚至可以做成一些美味的甜点。大米热量高,生产成本通常较低,全谷物形式是纤维和维生素的绝佳来源,而且全世界有超过40,000个品种

大米是多个国家和地区的主食作物,一些新的研究揭示了人类对这种谷物的喜爱可以追溯到多久以前。一篇昨天发表在《PLOS ONE》杂志上的研究详细分析了来自中国南方石器的信息,这些石器提供了最早的稻米收割证据。这些工具表明,稻米收割可能早在10000年前就开始了。

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在这项研究中,研究小组确定了两种不同的稻米收割方法,这有助于开启数个世纪的稻米驯化。 野生稻米成熟时会自然脱落种子,种子会掉落在地上。 栽培稻米成熟时会留在植株上。

收割稻米需要某种工具,而工具的使用意味着早期稻米种植者是在选择主要留在植株上的种子。随着时间的推移,留在植株上的种子比例增加,从而实现了驯化。

“很长一段时间以来,一个谜团是,在中国南方早期新石器时代(公元前10000年 - 公元前7000年)——也就是我们知道稻米开始驯化的时期——一直没有发现收割工具,”首席作者、达特茅斯学院人类学助理教授Jiajing Wang在一份声明中说。“然而,当考古学家在下游长江流域的几个早期新石器时代遗址工作时,他们发现了许多带有锋利边缘的小石片,这些石片可以用来收割植物。”

该团队最初的假设是一些小石片是收割稻米用的工具,而结果证实了这一点。

来自 Shangshan((a)-(h))和 Kuahuqiao((i)-(l))文化的石片工具。红点标示了工具的工作边缘。图片来源:Jiajing Wang。

在中国下游长江流域,最早的两个新石器时代文化群体是上山文化跨湖桥文化。在这项研究中,该团队检查了来自上山遗址和河姆渡遗址的53件石片工具。

石片边缘锋利,但外观粗糙,制作不精细。这些石片工具大多小到可以单手握持,长宽约1.7英寸。

该团队进行了磨损分析植物硅石残留分析,以确定这些石片是否用于收割稻米。

在磨损分析中,使用显微镜检查了工具表面的微观划痕。结果显示,30个石片上的磨损痕迹与收割富含硅的植物(很可能包括稻米)产生的痕迹相似。此外,圆形的边缘和细小的凹槽更能表明是用于切割植物的工具,而不是用于切割动物组织或刮削木材的工具。

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该团队还分析了留在石片上的微观残留物,称为植物硅石。植物硅石是植物的硅质骨骼,28件工具上留有这些古代植物的残骸。

“关于稻米植物硅石有趣的一点是,稻壳和稻叶会产生不同种类的植物硅石,这使我们能够确定稻米是如何被收割的,”Wang说道

通过这两种测试,研究小组发现了两种稻米收割方法的证据:手指刀镰刀收割技术。这两种方法至今仍在亚洲用于收割稻米。

使用手指刀和镰刀收割稻米方法的示意图。图片来源:Jiajing Wang。

在手指刀法中,收割的是稻株顶部的谷穗。早期(公元前10000年 - 公元前8200年)的石片工具表明,这种方法是收割稻米的主要方式。这里使用的工具上的凹槽主要垂直或倾斜于石片边缘。研究小组表示,这表明存在切割或刮削的动作,并且石片上带有来自种子或稻壳的植物硅石,这表明稻米是从稻株顶部收割的。

“一株稻米含有许多不同时间成熟的谷穗,因此手指刀收割技术在稻米驯化的早期阶段尤为有用,”Wang说道

镰刀收割是从植株的下部进行。稍晚时期(公元前8000年 - 公元前7000年)的石片工具显示了更多这种方法的证据。这一时期的工具上的凹槽主要平行于工具边缘,这意味着可能使用了切割动作。

“随着稻米变得更加驯化,以及更多的成熟种子留在植株上,镰刀收割的使用也更加广泛,”Wang说道。“因为您同时收割了整株植物,所以稻叶和稻秆也可以用作燃料、建筑材料和其他用途,这是一种更有效的收割方法。这两种收割方法都会减少种子脱落。这就是为什么我们认为人类无意识的选择驱动了稻米的驯化。”

需要对这些工具进行进一步研究,以评估植物收割技术、刀片如何固定在工具上,以及公元前7000年后农业转型后期稻米种植的强度。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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