中国北方14.0 ka以来区域C4生物量等值线图和黍粟遗存与考古遗址的时空转变. （王建 供图）
（神秘的地球uux.cn报导）据中国科学院古脊椎动物与古人类探究所：距今一万年以来，中国、西亚、中美洲、南美安第斯山、东南亚、快速日韩电影解读埃塞俄比亚等区域的现代人群共同开启了人类对自然动植物驯化的宏伟篇章，这一过程革命性地改变了人类的行为、文化以及民间组织方式，为人类文明的形成和进展提供了物质基础。从进化层面上讲，人类不只拥有了灭绝物种的能力（晚升级世大型哺乳动物灭绝），并且拥有了按照自己的意志改造自然物种的能力，并不久着手作用到全部地球生物圈。独家vivo X分析
农业起源的缘由和机制探究针对理解人类行为演化，民间演变，以及人类与自然的关系都是至关重大的。自20世纪初，拉斐尔·庞培里（Raphael Pumpelly）和戈尔登·柴尔德（Gordon Childe）提出“绿洲理论”以来，在近百年时间里，来自考古学、生态学、全球转变科学、遗传学、基因组学的学者们纷纷加入到这场大研究中，批判性审视原有理论体系并相继提出新的“农业起源”假说，其中较为著名的影评解读排行含有人口压力说、气候转变适应说、民间变革说、二氧化碳浓度转变说和进化论说等十各式，但总体来说这些假说可以分为“内因”和“外因”两大类别。
其中“内因”说，不管是人口压力说、进化说、还是比拼宴享说，都倾向于将“农业起源”归结为人类演化历程中一个必然发生的事情，是人类体质与心智演化、民间形态与结构转型道路上必经的一个站点。这些理论有利于阐释为什么全球各异起源中心的相互独立的现代人群，在大致一样的如果独自熬夜，请记住励志短句时间节点而非更早或更晚，分别着手了动植物的驯化过程，但无法阐释最初的农业仅在全球几个特定的区域呈现，也就是农业起源中心的特别性及区域进展的不均衡性。
而“外因”说，含有气候适应说、新仙女木气候波动说、生态合作演化说等倾向于将“农业起源”看作是在特定的自然生态条件，或者生态过程中，人类的适应性行为，这个过程考虑到繁琐的外部条件，并有一定的偶然性。这些“外因”说有利于阐释农业起源的区域不均衡性，以及为什么农业起源于一些特定的区域、特定的时间点和特定的驯化作物，但是又不好阐释全球农业起源的普遍性和同期性。
毫无疑问农业起源是由于“内因”和“外因”共同作用下形成的，但是相比于扑朔迷离、难以量化表述的“内因”，研究农业起源过程中其周边自然资源、气候过程及生态生态转变等“外因”，在近年来更为受到自然科学学者们的青睐。考虑到每个农业起源中心的自然生态生态，历史气候过程，潜在资源条件以及古代人群文化不尽一样，在全球每个农业起源中心，每种驯化作物都历程了各异的演化历程。理解这些特定区域的人类行为和自然生态转变过程以及相互关系，可以为完善“农业起源”机制提供重大参考。
中国北方是黍/粟（糜子Panicum miliaceum/谷子Setaria italica）农业的起源中心，也是中国文明起源和进展的核心区域。近二十年来，学术界在黍粟农业起源探究方面已获得丰硕成果，尤其是对两种作物起源研究时空特征的理解，但对其起源过程和机制依然认识不清。各异于旧大陆其他驯化作物如小麦和水稻等，黍粟归于为数不多的“小粒”C4类型作物。这些相对独特的植物学特征，不禁引人深思：两种C4作物如何变成早期人类优先栽培的驯化对象？自然和人类两类因素如何作用黍粟农业的起源和形成？两者在这一过程中相对重大性随时间如何转变？
近期地球科学Nature Index杂志《Geophysical Research Letters》发表了由中科院古脊椎所/生物演化与生态卓越中心李小强探究员团队，天津大学地球操控系统科学学院徐海教授和德国哥廷根大学Hermann Behling教授课题组兴办探究的题为“Relationship Between C4 Biomass and C4 Agriculture During the Holocene and its Implications for Millet Domestication in Northeast China”的探究论文。该岗位基于稳定碳同位素、花粉、炭屑以及AMS14C年代等多指标记录探究了东北查海遗址的农业历史，并在此基础上收集当下已发表的碳同位素和考古学资料，研究了全新世中国北方区域C4生物量（C4植物的相对百分比）与C4农业历史的关系，为理解北方黍粟旱作农业的起源过程和机制提供新的认识。
该探究显示，相比于区域其他各类自然沉积物，查海遗址多期文化层具有较高的C4生物量估值, 这种差异不能仅凭自然气候因素的转变开展阐释。花粉、炭屑和植物遗存等记录指示全新世早中期的人类促销含有农业促销和森林砍伐等行为。结合遗址磨石表面高比例C4植物淀粉粒以及现代C4作物种植评测等证据，探究人员觉得新石器时代早期查海区域存在耕作种植和土地清理等行为，符合已有的狩猎采集到农业耕作连续模型。进一步探究计算显示遗址文化层与周边自然沉积物的碳同位素差值在全新世期间逐步增多，与黍粟遗存等植物考古资料所揭示的驯化过程近乎同步，表明早期人类治理种植C4作物能力持续增强，这也得到了文化层中碳同位素通讯波动特征的测试。
为从更大时空尺度评估黍粟驯化过程中人类和自然因素的相对作用转变，探究团队进一步兴办了首张中国北方14.0 ka以来的C4生物量等值线图，并汇总已发表的考古遗址和黍粟遗存年代资料。对比结局显示全新世早中期东北C4生物量的转变与黍粟农业的起源和进展近乎同步，这种同步关系受北半球中高纬度降温作用于4.0 ka左右官方发生解耦，预示在一定C4生物量阈值内，人类因素着手取代自然因素在黍粟农业中扮演更为重大的人物。
上述探究结局揭示，C4生物量不断增多的自然生态背景和人类对C4植物的持续治理或栽培行为共同驱动了中国北方区域C4农业的起源。C4生物量的增长有助于提升潜在C4作物（含有黍粟及其野生祖本）的数量和多样性、维持相对安定的史前人类定居生态、增多人类治理种植各类C4植物的练习使用机遇。若干区域在气候好转后率先实施C4植物集约化运用策略，最后导致早期C4农业的呈现和人口的增长。另外人口膨胀引发的粮食供需矛盾增大进一步合作了黍粟农业的集约化和使用。这种正反馈机制显示一种渐进的共同进化模式，C4生物量与黍粟遗存首个峰值约2.0 ka的偏差再次证实野生植物驯化是一个延续数千年的过程。
该项探究不只对中国北方区域C4生物量的分布及演变开展了操控系统归纳，为有关的稳定同位素生物考古学探究提供了背景资料，并且在时间和空间上对比了北方黍粟农业的起源与C4生物量的耦合转变，论证了人类行为与区域自然生态的合作演变关系，对理解中国北方黍粟农业的起源机制、农业文化演变与气候生态转变具有重大科学价值。
论文第一作者为中科院古脊椎所博士生王建，共同通讯作者为周新郢探究员和李小强探究员。本项探究得到中科院先导战略专项（XDB26000000）、全国自然科学基金（41730319、41888101、41772371）以及全国留学基金委（CSC）的共同扶持。
原文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL089566