解锁干地带地方品种果树古史密码:开启可持续农业新征程

【字体: 时间:2025年02月21日 来源:TRENDS IN Plant Science 17.3

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  为解决气候变化下土地 race 果树生物多样性流失等问题,以色列海法大学研究人员开展干地带地方品种果树考古历史研究。发现其承载农业文化遗产等结果。推荐阅读,助你了解古代农业智慧及对现代可持续农业的意义。

  
在历史悠久的地中海乡村地区,那些生长在干旱边缘地带的古老果树,就像是一本本鲜活的史书,默默记录着人类与自然相处的故事。然而,在很长一段时间里,这些珍贵的 “历史见证者” 却被大多数考古调查和历史研究忽视了。

如今,全球气候不断变化,荒漠化问题日益严重,这对传统的园艺景观造成了极大的破坏,许多古老的地方品种果树面临着遗传灭绝的危机。在这样的背景下,研究这些古老果树的历史和特性变得尤为重要。一方面,它们承载着过去人类的智慧,包括如何在艰苦的环境中进行资源管理,以及培育出适应干旱条件的品种;另一方面,了解它们的遗传信息和生长特性,对于现代可持续园艺实践和农业发展有着不可忽视的价值。比如,利用古老地方品种来增加植物多样性,不仅能带来经济效益,还具有重要的文化和生态意义。

为了深入探索这些古老果树背后的秘密,来自以色列海法大学(University of Haifa)的 Guy Bar - Oz 和 Joshua Schmidt 在《Trends in Plant Science》期刊上发表了题为 “Why study the archeo - histories of dryland landraces now?” 的论文。他们通过研究,揭示了古老地方品种果树的诸多奥秘,为我们理解过去的农业发展以及推动现代可持续农业提供了重要依据。

研究人员在这项研究中用到了多种技术方法。为了确定果树的年龄,他们采用了放射性碳定年法(radiocarbon dating),通过挖掘果树下的老根进行测定;还运用了光释光(Optically Stimulated Luminescence,OSL)技术,分析树根周围土壤中的石英,以此确定土壤的年代,进而推断果树存在的时间。在研究果树的遗传信息时,运用了分子钟方法(不过该方法在应用于果树时还需进一步完善),通过分析树冠和根茎不同部位的体细胞突变率来获取相关信息。此外,还通过对花粉、植硅体(phytoliths)等微植物学指标的分析,来了解过去的植物种类和农业活动情况。

下面让我们来看看具体的研究结果:

古老果树:遗产园艺的时光胶囊


研究发现,在历史上的地中海乡村,经过世代人类精心挑选,培育出了具有独特身份和悠久历史的果树品种,也就是地方品种(landraces)。这些果树就像是多维的时光胶囊,它们的基因里保存着农业文化遗产。比如,它们能够在干旱的环境中茁壮成长,并且保持较长时间的产量稳定,这使得它们在干旱地区备受珍视,成为商业农业运作的重要组成部分。然而,目前树木(包括地方品种果树)通常不在大多数考古调查和历史研究的范围内,所以研究人员呼吁加大对干旱地区地方品种果树的研究力度12

研究地方品种果树的方法


  • 树根研究:确定古老果树的年龄是个难题,因为大多数古老果树没有明显的年轮,即使有像橄榄树那样的年度生长指标,也很难通过树木年轮学来分析。不过,挖掘树根并对老根进行放射性碳定年,能为研究人员提供果树的最小年龄。另外,树根周围土壤中的花粉、植硅体等微植物学指标,能帮助确定过去树木的存在时间,还能揭示过去的土地利用管理方式。比如,通过对以色列内盖夫高地(Negev Highlands)遗迹果树的研究,发现了相关农业活动和果树种植的时间线索34
  • 树枝研究:地方品种果树的树枝是研究地理历史和生物考古的重要样本。通过分析树叶和果实的形态特征,以及对新鲜叶片进行形态和遗传谱系分析,可以确定地方品种的类型和种群结构。此外,将考古发现的水果种子的古基因组数据与现代地方品种的遗传信息进行对比,能深入了解果树的文化历史。例如,在内盖夫高地发现的葡萄种子,经过分析确定了其与现代葡萄品种的关系,揭示了葡萄品种的传承和演化67

案例研究:内盖夫沙漠的发现


在内盖夫沙漠的不同区域,存在着许多遗迹果树。研究人员对这里的果树进行了深入研究。在 Wadi Zetan 发现的橄榄树,通过放射性碳定年确定其至少有 500 年历史。对树下土壤的光释光分析和花粉分析表明,该地区在早期伊斯兰时代就有葡萄树和橄榄树的种植,后来部分农业活动有所减少。另外,通过对树叶的 DNA 分析,发现这些橄榄树与其他地中海历史园艺遗址的橄榄品种有遗传亲缘关系。在内盖夫高地,还发现了与拜占庭时期葡萄种植相关的遗迹,如巨大的葡萄酒压榨机和大量的葡萄树遗迹。通过对鸽子巢中有机成分的化学分析,更深入地了解了当时葡萄种植的规模和时间框架58

结论与讨论


这项研究有着重要的意义。首先,它强调了地方品种果树作为考古文物的重要性,它们为研究过去的园艺制度提供了关键证据。其次,研究揭示了古代农民如何通过巧妙的资源管理适应环境,这些经验对现代干旱地区的农业发展有着重要的借鉴意义。再者,通过研究古老地方品种果树的遗传信息,有望复兴古代品种的多样性,这对农业产业应对荒漠化挑战有着积极的推动作用。

然而,目前还有许多问题有待进一步研究。比如,我们能从过去人类与地方品种的互动中学到哪些重要经验?古代农民是如何在边缘环境中实现粮食生产的可持续性的?地方品种果树独特的适应特征能否满足现代农业在全球变暖背景下的需求?这些问题都为后续的研究指明了方向。

总之,对古老地方品种果树的研究,不仅让我们更好地了解过去人类与自然的互动历史,也为现代可持续农业发展提供了宝贵的资源和启示。未来,需要更多的国际合作,运用跨学科的研究方法,深入挖掘这些古老果树背后的秘密,保护和利用好这些珍贵的农业遗产,以应对当前和未来的环境与农业挑战。

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