Ново научно изследване разкрива, че опитомяването на пшеницата е било оформено от интензивна еволюционна борба за светлина и пространство. Тази конкуренция е подтикнала ранните култури да развият специфични черти, които са им помагали да изпреварят по растеж и да превъзхождат съседните растения. Проучването предлага нов поглед върху начина, по който се развиват културите и как те биха могли да бъдат подобрени в бъдеще.
Изследването е ръководено от д-р Исян Шан и професор Колин Озбърн от Университета в Шефилд в сътрудничество с учени от Автономния университет в Мадрид, Университета "Крал Хуан Карлос" и Университета Вагенинген. Екипът е изследвал как дивите растения са реагирали на ранното човешко култивиране и е установил, че земеделските практики силно са фаворизирали индивиди, които са могли да се конкурират по-ефективно от своите диви предци.
Резултатите показват, че засаждането на семена в организирани полета е създало силно конкурентна среда. В продължение на приблизително хиляда до две хиляди години растенията, които са могли да растат по-бързо и да доминират над съседите си, са имали по-голям шанс да оцелеят и да се възпроизведат. Този процес е довел до появата на това, което изследователите описват като типове воини сред ранните сортове пшеница.
Възходът на характеристиките на пшеницата воин
В сравнение с дивата пшеница, ранните опитомени сортове са били далеч по-добри в конкуренцията за ресурси в пренаселените полета. Те са развили физически черти, които са им давали сериозно предимство, включително по-големи листа, по-изправен растеж и способността да продължават да растат дори когато са заобиколени от други растения.
За да разберат по-добре тези промени, изследователите са използвали функционално-структурен модел на растенията, за да симулират начина, по който расте пшеницата. Техният анализ е показал, че ъгълът на листата играе ключова роля в този процес. Растенията с по-стръмни и по-изправени листа са успели да се издигнат над съседните растения по време на ранните етапи на растеж, улавяйки повече слънчева светлина и същевременно засенчвайки конкурентите под тях.
Защо съвременната пшеница е по-малко конкурентна
Въпреки че еволюцията е облагодетелствала силните конкуренти, съвременното земеделие засажда културите гъсто в полетата за постигане на високи добиви. Тази практика изисква култури, които са способни да си сътрудничат, а не да се конкурират помежду си. Това е означавало, че съвременните селекционери е трябвало да обърнат неблагоприятните ефекти от еволюцията.
Проучването подчертава значителна промяна в начина, по който пшеницата се е развивала през времето. Докато древните сортове са били оформени от интензивна конкуренция, съвременната елитна твърда пшеница е била селектирана така, че да бъде по-малко агресивна. В днешните селскостопански системи фермерите разчитат на хербициди и торове за управление на ресурсите, което намалява необходимостта растенията да се конкурират директно помежду си.
В резултат на това селекционерите са избрали култури с по-малки листа и по-къси стъбла. Тези черти помагат на растенията да насочат енергията си към производството на зърно, вместо да я хабят в борба за светлина и жизнено пространство.
От конкуренция към сътрудничество при съвременните култури
Констатациите на учените показват, че чертите, които някога са помагали на пшеницата да успее в ранното земеделие, невинаги са полезни в съвременното селско стопанство. Промените в земеделските практики са преоформили начина, по който пшеницата расте и се развива. Преходът от древното култивиране към мащабното индустриално земеделие фундаментално е променил структурата и стратегията на една от най-важните хранителни култури в света.
Разбирането на тези исторически промени позволява на учените да гледат по нов начин на бъдещата селекция. Вместо да се фокусират само върху генетичния потенциал за добив, изследователите вече могат да вземат предвид и социалното поведение на растенията в рамките на гъстите посеви. Това открива пътя към създаването на още по-ефективни сортове, които оптимизират използването на ресурсите чрез колективно сътрудничество в полето.
Източник: ScienceDaily
