早期作物更容易驯服

古代狼如何在篝火附近占有一席之地成为人类最好的朋友的故事是一个耳熟能详的故事(即使科学家仍在研究一些细节)。为了被驯化，野生动物必须是可驯服的——能够与人近距离生活而不会表现出危险的攻击性或使人虚弱的恐惧。驯服是动物驯化的必要第一步，众所周知，有些动物比其他动物更容易驯服。

但是，人类是否也因为更容易“驯服”而青睐某些野生植物进行驯化?基于近十年的观察和实验，圣路易斯华盛顿大学的研究呼吁重新评估植物驯化过程。荞麦的近亲虎杖的行为让和苏古民族植物学家彻底重新评估了我们对植物驯化的理解。

华盛顿大学艺术与科学考古学助理教授娜塔莉·穆勒 (Natalie Mueller)说：“对于植物的驯化，我们没有对应的术语。 ” “但是植物能够对人做出反应。他们有被驯服的发展能力。”

她对北美早期本土作物的研究表明，一些野生植物对清理、施肥、除草或间伐反应迅速。可以认为以使栽培更容易或更高产的方式作出反应的植物比不能驯服的植物更容易驯服。

“如果植物以有利于早期栽培者的方式迅速做出反应——例如通过生产更高的产量、更大的种子、更容易发芽的种子，或者在一个生长季节内获得第二季作物——这将鼓励人类继续投资于共同进化的关系，”她说。

这种响应环境表达不同特征和特征的能力称为可塑性，并非所有物种都具有相同的可塑性。

“有些植物对栽培和照料的反应迅速而明显，”穆勒说。“我认为古代人会注意到，他们可以通过疏化茂密的植物群来使产量翻倍。这是最简单、最常见的园艺技术之一，但它对植物的发育有许多重要影响。”

早期的农民会做什么?

Mueller 的研究于 4 月 7 日发表在PLOS ONE上，重点关注一种名为直立虎杖的植物，该植物是北美东部土著农民驯化的荞麦家族的一员。驯化的亚种现已灭绝;人类不再吃它了。但是 Mueller 和其他人之前已经发现了储存在洞穴中的种子、古代壁炉中烧焦的植物残余物，甚至人类粪便中的直立虎杖的种子，这些都是该物种曾经被作为主食食用的明确证据。

研究损失作物的 Mueller花了数年时间在实验花园中种植直立的虎杖和其他作物祖先，包括在华盛顿大学的环境野外站泰森研究中心。她在野外种植她收集的植物并不总是成功的。通过这种方式，Mueller 可以与早期的农民联系起来，他们同样对植物进行试验以发现它们的潜力。

她的努力经常因种子休眠而受阻，这是野生植物的一个共同特征。

与您在园艺商店购买的种子不同，大多数野生植物的种子如果只是在上面洒些水是不会发芽的。它们对发芽的要求是多种多样的，并受其进化历史的影响。例如，如果一种植物是在一个有冬天的地方进化而来的，比如中西部，它的种子可能不会发芽，除非它们经历了长时间的寒冷期。这可以防止它们在野外过早发芽——它们正在等待春天。驯化植物已经失去了多样化的发芽要求。

萌发抑制剂的丧失给驯化理论家提出了一个悖论。许多可能有利于这种性状进化的选择压力来自播种。但是，如果没有种子发芽，为什么古人会开始播种呢?

凭借直立虎杖，穆勒经历了某种突破。根据四个季节的观察，Mueller 确定在栽培花园典型的低密度条件下(即隔开和除草)种植野生植物会触发植物产生更容易发芽的种子。这使得下一次收获更容易成功种植，消除了进一步选择的关键障碍。

“我们的结果表明，在任何选择发生之前，在低密度农业生态系统中生长的直立虎杖会在一个生长季节自发地‘驯化’，”Mueller 说。

把它想象成相当于第一只狼的植物，虽然它仍然是野生动物，但它和它的人类朋友围坐在火边。这是一种行为转变，而不是进化转变，但它允许开辟新的进化途径。

植物行为的作用

穆勒认为，驯化研究存在一种偏见，倾向于将这种可变性或可塑性视为阻碍解释进化变化的尝试的噪音。相反，本文认为，我们需要了解野生作物近缘种的发育和行为，才能解释驯化的进化过程。

“因为我们缺乏古代人对作物祖先的实践经验，所以环境对植物发育的这些影响大多没有引起注意和研究，”穆勒说。

她的发现可能适用于开发新的粮食作物：我们没有理由必须局限于我们的祖先几千年前驯化的植物。

一些研究人员一直在呼吁从头驯化——选择具有理想特性的野生植物并有意驯化它们。Mueller 说，开始寻找易于驯化的野生植物作为未来可以开发的潜在作物可能是有意义的。

这篇论文还有助于提高人们对植物是反应灵敏和交流的生物的认识。尽管这个想法在生物学和生态学中是前沿的和激烈争论的，但它在北美土著哲学中很普遍，并且可能在几千年前被驯化了虎杖和其他植物的人们所持有。

最近的研究表明植物如何使用化学信号警告亲属食草动物，通过菌根网络共享资源，甚至在受伤或压力大时发出噪音。

“如果只考虑人类的行为，就无法解释植物驯化，因为驯化是多个物种之间相互关系的结果，这些物种都能够相互反应，”穆勒说。