利用先进的机器学习和气候模型,研究人员表明,小麦、大麦和黑麦等作物的祖先在12000年前中东地区的分布范围可能远比此前认为的要小。这对早期植物驯化和农业地理的传统假设提出了挑战。
在发表于《Open Quaternary》期刊的一项新研究中,来自哥本哈根大学和巴斯克大学的研究人员重建了65种与西亚早期农业密切相关的野生植物物种的古代可能地理分布范围。这些植物包括小麦、大麦、黑麦、小扁豆等作物的野生祖先,它们在10000多年前引发了农业革命。
大约12000年前,出土的文物、种子和动物骨骼等证据表明当时已经建立了最早的农耕社会,但我们对这些地区的自然背景植被知之甚少,这意味着我们也不完全清楚新石器时代的人们究竟在哪里找到了他们最终驯化的植物。
图1 模拟的总的不同时期种群分布范围
根据我们的新数据,一些对现代农业最重要的植物——小麦、黑麦和大麦等的祖先——似乎并没有生长在我们预期的地方,而且它们的分布范围也远比我们认为的要小。
图2 模拟的野生大麦的分布范围
罗伊和他的合著者、植物考古学家阿玛娅·阿朗斯-奥泰吉惊讶地发现,许多早期作物祖先似乎集中在黎凡特的地中海沿岸,这表明该地区在末次冰期相当极端的气候条件下充当了"避难所"。这表明许多野生作物非常适应相当寒冷干燥的条件,并不一定随着首批农耕社区建立时更温暖湿润的气候到来而扩张。
图3 野生小麦(bread wheat)的模拟分布范围
这些发现共同为世界上最早的农业植物曾经生长在哪里,以及古代社区从采集狩猎向农耕过渡时所处的景观类型,提供了迄今为止最清晰的图景。
图4 模拟的野生鹰嘴豆和黑麦在早全新世时期的分布范围
方法论突破
该研究还标志着研究人员模拟过去生态系统方式的重要进步。通过将关于特定植物物种当今分布的大型开放数据集与先进的过去全球气候计算机模拟相结合,他们能够创建详细地图,显示古代植物可能生长在哪里。
本质上,我们使用了IPCC用于预测未来气候的相同气候模拟,只是将其倒转,并与一个关于这些植物适应何种环境的机器学习模型相结合。这种建模方法为理解早期农业的生态背景提供了一条新的证据线索。由于它不依赖于可能因埋藏、人类活动和发掘偏差而失真的考古保存,它为古代植物环境提供了独立且互补的图景。
图5 本文作者之一植物考古学家阿玛娅·阿朗斯-奥泰吉在约旦马因附近采集野生植物样本
1.https://phys.org/news/2026-02-wheat-barley-rye-grew-farmers.html