把种子全扔水里，你就知道哪颗是古人留下的

2016年，考古学家们对西安西周镐京遗址进行发掘时，在一个用于垃圾填埋的灰坑内发现了大量碳化的小麦颗粒。这说明了在西周中期，我国就已经开始对小麦进行规模化种植。

此前的理论认为，我国从汉代才出现大面积种植的小麦。而西安镐京遗址的考古发现，对这种传统观点提出了挑战。不过，要想取得这样的发现，靠的不仅仅是人们所熟知的“考古学”。

西安镐京遗址出土的小麦碳化颗粒 | news.cctv

研究古人种地的学科

你可能会有疑问，这些毫不起眼的小麦颗粒，是如何从黄土中被挑拣出来的？这就不得不提到“考古植物学”，这是一门关注古代人类文明和出土的植物之间交互关系的学科。植物样本为古代人的生活提供了直接证据，展现了他们栽培和食用植物的方式，也让我们看到了人类和植物的共同演化。

然而，考古植物学家要想在遗址中找到这些植物样本，并且借助它们研究古人类文明，可谓困难重重。

首先，植物样本难以被保存下来。反之，它们很容易因微生物活动而腐坏，因此只有在非常特殊的条件下，它们才能有幸抵挡岁月的侵蚀，等待被现代考古人员发现。其中，最常见的保存模式就是碳化。

显微镜下碳化的大麦粒 | Cmhenkel / Wikimedia Commons

当植物种子在低氧环境下经火灼烧时——例如古代人类不小心将植物种子烧焦，种子就会产生一层碳化外壳，可以抵御微生物，并且耐受土壤中酸碱的侵蚀。其他的保存模式还包括饱水（在湖底等环境被水隔绝保存）、脱水（在沙漠等环境）、矿化（由于微生物或环境影响而导致有机质变成无机质）等等。

即使有幸流传至今，从土壤中挑出这些种子仍然很困难。早期的考古学家能找到一些植物种子基本靠运气。到了1960年代，浮选法应运而生。由于种子的比重比水和土壤轻，因此可以通过浮力筛选出其中的碳化种子。

左：水浮处理后烘干重渣；右：用肉眼分类干燥的重渣 | Louis-Léopold Boilly / Wikimedia Commons

这种方法可以系统性地找到土壤中的植物种子，远比用手挑出来的数量多、种类全。研究人员将这些种子进行分类和统计，就能对古代人类的生活产生更为清晰的认识。例如，杂草种子的比例可以反映出遗址的功能；而作物种子的比例则展现了古人类完整的食谱。

除了种子和叶子这种肉眼可见的“大遗存”，考古遗迹中还可能找到例如花粉、淀粉等需要用显微镜才能看到的“小遗存”。例如，在装食物用的陶罐或是磨面粉用的石磨上，人们可能会找到淀粉粒，而不同植物的淀粉粒在显微镜下会呈现出独特的形态特征。

某植物淀粉粒的十字消光图 | The McCrone Group

逐渐“加倍”的小麦

作为世界上大部分地区人民的主食，小麦在全世界的出土范围十分广泛。研究人员对不同地区考古挖掘出的小麦进行年份和基因的测定，就可以逐渐绘制出一张小麦传播的地图。

最早被人类驯化的二倍体小麦叫做一粒小麦，它的一个亲属乌拉尔图小麦与拟山羊草的近似物种杂交，产生了四倍体的二粒小麦。大约公元前1万年，一粒小麦和二粒小麦在新月沃土一带被人类驯化。

驯化小麦的“祖先”：一粒小麦（左）和二粒小麦（右） | 左：Kurt Stueber / Wikimedia Commons；右：Robert Flogaus-Faust / Wikimedia Commons

野生和驯化的小麦之间最大的区别在于——麦粒附着的穗轴是否易碎。野生的一粒小麦和二粒小麦在麦粒成熟后穗轴会变脆，种子就可以自然落地。在野生环境下这有助于种子的传播，但是对收集麦粒的人类来说却不是很方便。因此，能让穗轴不易碎的基因突变就受到了人类的青睐，而人类则会帮助这些在野生环境下难以生存的突变体播种。2017年，通过对野生小麦和驯化小麦的基因型进行测序后，人们找到了和该性状相关的两个重要的基因突变。

经驯化的普通小麦成熟后穗轴不易碎 | Roger Culos / Wikimedia Commons

二粒小麦之后又传播到了希腊、塞浦路斯、埃及、西班牙和德国，还成为埃及地区重要的主食之一，而如今则作为一种健康食品在市场里销售。

大约8000年前，在外高加索到伊朗北部的里海沿岸，栽培的二粒小麦偶然与野生山羊草属的节节麦（Aegilops tauschii，也叫粗山羊草）发生天然杂交，最终形成了六倍体的普通小麦。目前在通过DNA分析确认的六倍体小麦里，最早的测年结果大约在公元前6400-6200年之间，发现于土耳其的加泰土丘。

加泰土丘位于安纳托利亚南部，是一处巨大的新石器时代和红铜时代的人类定居点遗址 | Murat Özsoy 1958 / WIkimedia Commons

或将改写的种植历史

当然，小麦在中国也有其一席之地。至今为止，西至天山东缘、东到山东半岛数千公里的带状地带上，已经有30多处不同的考古遗址曾出土小麦，这些样本属于距今3000~4000年左右的龙山时代。目前学界的理论认为，小麦从西亚发源之后，在大约5000年前沿欧亚的草原通道传入中国，并扩散到华北各个史前文明中。对这些古代小麦的基因组分析也证明，它们和现代中国小麦之间的确存在着亲缘关系。

龙山文化主要分布范围 | Kanguole / Wikimedia Commons

不过，从开始食用小麦，到对其进行大规模种植尚有一定距离。早期有一种理论认为，小麦在中国是到汉代才开始大规模种植的。例如，从夏朝二里头遗址浮选出的农作物种子，其中小米和水稻占了九成以上，还有少量的黄米和大豆，而小麦只发现了十几粒。商朝发现的甲骨文中虽然有“告麦”的记载，但是出土的小麦的比例仍然不高。

小米（左）和水稻（右），在今天也是常见的粮食 | 左：STRONGlk7 / Wikimedia Commons；右：Augustus Binu / Wikimedia Commons

因此，此番西安周朝镐京遗址出土了大量小麦种子，可谓是一次历史性的突破。事实上，在分析了不同时期考古遗址中小麦种子的占比之后，研究人员发现，两周时代才是小麦被强化利用并得以普及的关键时期。再之后，就可以在史书中见到有关小麦的记载了。

那么，今天你要吃点小麦吗？面包？馒头？薄饼？或者，来碗重庆小面吧~

参考文献

[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Paleobotany

[2]http://www.kaogu.cn/html/cn/xueshuyanjiu/yanjiuxinlun/kejikaogu/2013/1025/33575.html

[3]http://www.kaogu.cn/cn/xueshuyanjiu/yanjiuxinlun/kejikaogu/2015/1106/51923.html

[4]https://new.qq.com/omn/20191015/20191015A0IIR600.html?pc

[5]http://www.kaogu.cn/cn/xueshuyanjiu/yanjiuxinlun/xinfangfa_xinsilu/2018/0226/61181.html

本文来自物种日历，欢迎转发

本文链接：https://www.bjjcc.cn/kepu/43373.html，文章来源：科普之家，作者：物种日历，版权归作者所有，如需转载请注明来源和作者，否则将追究法律责任！