一项新研究认为是由一场争夺光线和空间的进化"军备竞赛"导致了小麦的早期驯化。该研究由单毅翔(YixiangShan)博士和科林·奥斯本教授领导的研究,与马德里自治大学、胡安卡洛斯国王大学和瓦赫宁根大学合作,考察了野生植物如何适应人类利用,发现早期栽培选择了比野生祖先具有显著更强竞争能力的植物。成果发表在《当代生物学》上。
研究表明,早期驯化的小麦比野生品种在田间争夺光线和空间方面要强得多。这种竞争优势是通过特定的物理适应实现的:更大、更直立的叶子,以及即使在其他植物拥挤时也能维持枝条生长的更强能力。
通过使用功能结构植物(FSP)模型模拟生长,研究人员确定了更陡的叶片角度是最具影响力的性状。这些直立的叶子使驯化植物在营养生长阶段能够超过邻居,捕获更多阳光并遮蔽竞争对手。这一过程有利于能够智胜邻居的植物,导致古代地方品种中"战士"表型的发展。
图1 小麦的驯化历史
科林·奥斯本教授说:"虽然进化有利于强大的竞争者,但现代农业将作物密集种植在田地里以获得高产。这种做法需要能够合作而非竞争的作物,这意味着现代育种者需要逆转进化的无益影响。"
然而,研究还揭示了现代时期这一进化趋势的显著逆转。虽然古代地方品种被培育得具有攻击性,但现代选择性育种计划产生的"精英"硬粒小麦已变得竞争力较弱。在当代农业中,除草剂和化肥被用于管理资源,育种者青睐叶片较小、茎较短的品种,以确保能量被导向谷物生产而非争夺空间。
研究结果表明,在小麦早期人类历史中成功的性状往往不适合常规现代农业。这一转变突显了田地特定环境——以及从古代栽培到现代工业农业的过渡——如何从根本上重塑了世界上最重要粮食作物之一的结构和行为。
1.https://phys.org/news/2026-02-early-farming-unintentionally-bred-highly.html