科学家对保存在大加那利岛火山岩储藏窖中千年扁豆的DNA进行了解码。研究结果表明,现今加那利群岛的扁豆主要源自公元2世纪左右从北非引入的品种。由于这些作物极适应岛屿的严酷气候,它们在文化动荡中得以幸存。其长期的韧性可能使其对未来农业具有重要价值。
由于这些小扁豆经过几个世纪的演化,适应了炎热干燥的环境,它们可能成为培育能够应对持续气候变化的作物的重要资源。
火山岩中保存的古代粮仓与DNA
一千多年前,大加那利岛的原住民使用长期储存方法来保护他们的收成。他们在极难到达的地方直接在坚硬的火山岩上开凿粮仓。一些储存的种子从未被取出。这些岩石洞穴内的环境非常适宜,以至于植物残骸中的DNA一直存留至今。对于现代研究人员来说,这些古老的作物已成为一种非凡的科学资源。
在这项新项目中,科学家检测了从这些古代粮仓中回收的小扁豆。通过将考古种子中的DNA与目前加那利群岛以及西班牙和摩洛哥种植的小扁豆进行比较,他们能够追踪这种作物及其种植方式随时间的演变。这项工作是将考古DNA技术应用于豆类作物的首批研究之一。
小扁豆何时抵达加那利群岛?
14世纪,欧洲水手在非洲海岸外发现了加那利群岛。当时,该群岛是那些一千多年前来自北非的祖先的后代社区的家园。现存的历史记载描述了欧洲人眼中的原住民农业情况,但这些描述中并未提及小扁豆。书面记录中的这一空白提出了一个关键问题:小扁豆是何时、通过何种路线到达加那利群岛的?
这项发表在《考古科学杂志》上的研究提供了一个明确的答案:该作物在该地区有着深厚的根基。遗传分析表明,今天岛上种植的许多小扁豆品种都是公元3世纪原住民定居者从北非带来的小扁豆的后代。
“在加那利群岛,同一种类型的小扁豆已经被种植了近2000年。这非常有趣,特别是考虑到欧洲人接管岛屿时,原住民人口大幅减少。但新来的定居者似乎采纳了原住民的作物,并继续种植它们,”领导这项研究的林雪平大学高级副教授Jenny Hagenblad说。
通过气候适应和文化知识得以存续
为什么这些小扁豆能存续这么久?据研究人员称,一个可能的解释是这些品种特别适应当地环境。另一种可能性是,嫁给新来定居者的原住民女性帮助保留了种植哪些作物以及如何种植的知识。即使在今天,加那利群岛的女性对该地区食用植物的了解通常也比男性更详细。
加那利群岛能在如此长的时间内保持其原有的小扁豆类型,这不仅仅是一个有趣的细节。人们对该群岛饮食遗产的兴趣日益浓厚,许多居民和游客都渴望品尝能将他们与当地历史联系起来的食物。事实证明,小扁豆是那个文化故事中有意义的一部分。
“我们在研究中还发现,不同岛屿上种植着不同类型的小扁豆——甚至包括以前被认为从未种植过小扁豆的岛屿。保护来自不同岛屿的小扁豆很重要,因为遗传多样性可能对农业的未来具有重要价值,”大加那利岛拉斯帕尔马斯大学的研究员Jonathan Santana说。
兰萨罗特小扁豆及其对西班牙作物的隐性影响
研究团队还发现了另一个有趣的模式。“Lenteja tipo Lanzarote”,即兰萨罗特型小扁豆,是西班牙商店出售的小扁豆的一个流行标签。这些小扁豆本身实际上并非产自兰萨罗特岛,但这个名字与高品质联系在一起。当研究人员将西班牙本土种植的小扁豆与加那利群岛的现代小扁豆进行比较时,DNA分析表明,兰萨罗特岛的小扁豆曾与西班牙品种进行过杂交。
“我们的结果表明,兰萨罗特小扁豆不仅贡献了它们的名字,还贡献了它们的基因给西班牙小扁豆。随着目前正在发生的气候变化,适应在干燥和温暖条件下生长的加那利小扁豆可能对未来的植物育种具有重要意义,”大加那利岛拉斯帕尔马斯大学副教授Jacob Morales说。
先进计算与国际支持
该项目获得了多个来源的资金支持,包括欧洲研究委员会(ERC)和西班牙科学、创新与大学部。数据处理和分析使用了瑞典国家学术超级计算机基础设施(NAISS),该基础设施部分由瑞典研究委员会资助。