Zvětšit obrázek

Výrazný pokles teploty během období označovaného jako mladší dryas.

Tým, který vedl doktor Robin Allaby z University of Warwick, vyvinul nový matematický model, který dokazuje, že rostlinná výroba ve skutečnosti začala mnohem dříve, než se dosud myslelo, a to dokonce před obdobím označovaným jako mladší dryas. To bylo poslední mrazivé období, s ledovci ve vyšších zeměpisných šířkách severní polokoule, datované na dobu zhruba před 12 900 lety. To také ukazuje, že ustálení užitečných genů mohlo ve skutečnosti trvat mnohem déle – až tisíce let. Až dosud výzkumníci věřili v rychlý nástup „opravdového“ zemědělství, které přišlo s „vynálezem“ umělého výběru schopného převládnout nad přirozeným přírodním výběrem a rozhodně se domnívali, že většina plodin přišla z jednoho centra a z výsledku jedné domestikace.

Ale nedávné archeologické důkazy začaly tento model podkopávat, a to posouváním data prvního objevení pěstování rostlin zpět v čase. Nejlepším příkladem toho je archeologické naleziště Ohalo II v Sýrii, kde nález více než 90 tisíc rostlinných fragmentů z období před 23 tisíci lety ukazuje, že plané obilniny byly shromažďovány o více než 10 tisíc let dříve, než se dosud předpokládalo, a tedy ještě před posledním ledovcovým maximem (před 18 až 15 tisíci lety).

Archeobotanika přináší další důkazy vedoucí k dalšímu podkopávání modelu rychlého vývoje. Objevila totiž recesivního mutanta (pro jednoduchost ho nazvěme mutant X), který je snadno identifikovatelný v archeologických vzorcích podle charakteristické hrubě rozeklané jizvy na plevách rostlin v místě jejich oddělení, jako protiklad k jemnému oddělení jizvy u planého obilí.

Jednoduché spočítání podílu jednotlivých typů plev ve vzorku dalo přímý výsledek četnosti těchto dvou odlišných typů genů u těchto rostlin. Studie ukázala, že tento mutant se objevil někdy před 9250 roky a nedosáhl ustálení ani o 3000 let později, i když po rozšíření zemědělství do Evropy byl dost frekventovaný. Studie jako byla tato ukázaly, že vzestup domestikačních znaků byl velmi pomalým procesem a charakteristické vlastnosti rostlin se objevovaly v pomalém sledu, nikoliv společně v krátkém časovém období.

Doktor Robin Allaby: „Tento obrázek prodloužené doby vývoje plodin má velký důsledek pro pochopení biologie domestikačního procesu a tyto objevy lépe odpovídají ostatním oblastem evoluční biologie. Nyní potřebujeme posunout tento výzkum na novou úroveň. Domestikace byl složitý proces a nyní mohou existovat různé názory na evoluci, kterou v prvotní podobě představil Darwin. Existuje mnoho interagujících faktorů, o kterých víme, že fungují v široké oblasti – od genu k farmáři a klimatu – a naším úkolem je, spojit je do jednoho jediného příběhu.“

Rozsáhlé genomové studie plodin, jako je například pšenice jednozrnka (Triticum monococcum) a ječmen, jimž byl v minulosti připisován stejný původ z úzké geografické oblasti podporující názor rychlého ustálení, byly dlouho v rozporu s ostatními genovými studiemi. Nejproslulejším sporem je případ ječmene, u kterého dnes máme spoustu důkazů, jež naznačují tomu, že v jeho vývoji sehrálo svou úlohu více společných předků.

Pro tyto protesty vůči modelu rychlého zemědělského vývoje bylo potřeba vytvořit nový model k vysvětlení toho, jak a proč byl vývoj tak pomalý a předvedení toho, proč umělá selekce jednoho typu rostliny nevedla k očekávanému rychlému výsledku. Tento počítačový model, použitý doktorem Robinem Allabym a jeho týmem z University of Warwick, Institute of Archaeology, University College London a Manchester Interdisciplinary Biocentre, byl popsán v článku publikovaném v Proceedings of the National Academy of Sciences USA 2008 a v souhrnném článku v časopise Biologist (2008 55:94-99).

Jejich práce nazvaná „Genetické předpoklady zpomaleného modelu pro původy domestikovaných plodin s využitím počítačových simulací“ ukázala, že v průběhu doby se kultivované populace stávají monofyletickými (ustálí se do jednoho stabilního druhu) v poměru k velikosti populace. Práce byla založena na porovnání různých genových variací v plané populaci. Během ní zjistili, že změny trvaly více než 3000 let, než se populaci ustálil „mutant X“.

Ironií je, že tento proces je vlastně zrychlený, jestliže existuje více než jedna planá zdrojová populace (jinými slovy, pokud k pokusu o domestikaci došlo více než jedenkrát), protože jakýkoliv výsledný hybrid mezi těmito domestikovanými populacemi dále zvyšuje odlišnost v porovnání s  planými populacemi obou rodičovských rostlin.

Tento matematický model podporuje teorie o původu kulturních rostlin, vzniklých prostřednictvím křížení různých typů rostlin, které vznikly z většího počtu pokusů o domestikaci, spíš, než aby byl jeden rostlinný typ selektivně šlechtěn z jediné užitečné mutace, která převážila nad výhodami přirozeného výběru.ˇ

Zdroj: University of Warwick.
http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/ctl/abrupt.html