mm2r0.94_40b05金手指:世界水稻起源于哪里?

世界上究竟是谁发明了水稻种植？这个问题在学术界争论了 100多年。 1973年，浙江余姚河姆渡原始遗址的发现，使中外学者不得不重新下结论：最早的种稻人就是长江下游的中国先民。

距今 7000年前的河姆渡遗址的出土物中，有大批稻谷、米粒、稻根、稻秆堆积物。这些丰富遗存，证明早在 7000年前，我国长江下游的原始居民已经完全掌握了水稻的种植技术，并把稻米作为主要食粮。最早的水稻种植仅限于杭州湾和长江三角洲近海一侧，然后像波浪一样，逐级地扩充到长江中游、江淮平原、长江上游和黄河中下游，最后形成了今天水稻分布的格局。简言之，长江下游及其附近地区是我国也是世界栽培水稻的起源中心。

水稻在我国推广种植后，很快传到了东亚近邻国家。大约在 3000多年前的殷周之交，我国水稻北传朝鲜、日本，南传越南。汉代，中国粳稻传到菲律宾。公元 5世纪，水稻经伊朗传到西亚，然后经非洲传到欧洲。新大陆被发现后，再由非洲传到美洲以至全世界。

粟，去皮后称为小米。它最初是由野生的狗尾草“驯化”而成为粮食作物。这“驯化”之功，首推中国人。粟的种植为中国人首创。据最新的考古资料，世界上发现的最早的人工栽培粟，出土在我国河北武安磁山遗址，距今 7300年左右。磁山遗址是 1976年至 1978年发掘的，那里储存粮食的窖穴有 88个，所藏全部为粟。这是中国粟出土年代最早的实物，也是世界上最早的粟。这证明， 7000多年前，粟已成为我国北方人民的主要食粮。

大约在新石器时代，中国粟由东向西传播，经阿拉伯、小亚细亚、俄国、奥地利传遍整个欧洲。同时又向东传到朝鲜、日本等地。日本在传入稻作之前，粟曾是国民的主要食粮。粟是中国人民早期对世界文明做出的又一重大贡献。

我们平时种植的水稻，称为栽培稻，它们并非天然而成，而是野生稻种经过人类上万年的栽培、驯化而成的物种。科学家们针对水稻及其亲缘关系较近野生种的遗传多样性以及物种之间的进化关系开展了长期的研究，以期揭开栽培稻起源之谜，加速野生稻资源的开发和利用，从而提高水稻的产量和质量。
国际上对水稻起源、进化和改良的研究给予了高度的重视，尤其是20世纪60年代初在菲律宾建立了国际水稻研究所（IRRI），在水稻和野生稻种质资源保存、水稻生理和栽培以及水稻遗传改良和育种方面取得突出的成绩。与此同时，日本、印度和欧洲一些科学家也采用各种手段对稻属分类和进化开展大量工作，并初步确定了稻属的分类体系以及栽培稻的野生近缘。
栽培作物的起源研究十分复杂，涉及植物学、生物地理学、人类学、考古学甚至语言学等不同的自然和社会学科。不同的研究方法有时会得出不同的结论。而与其他几大作物（如小麦、玉米、大麦、大豆和棉花等）相比，目前人类对水稻起源的认识仍十分肤浅，这和水稻世界第一大作物的地位是不相称的。
对于亚洲栽培稻和非洲栽培稻之间的进化关系，科学家们已经基本达成共识，认为二者是平行演化（驯化）的结果，即亚洲栽培稻是1万多年前由亚洲的野生稻种人工驯化而来，而非洲栽培稻是2000多年前人工驯化非洲野生稻种的产物。（图）
尽管迄今大量证据表明广泛分布于中国和东南亚的普通野稻是水稻（亚洲栽培稻）的野生祖先种，但是亚洲栽培稻最早起源于哪里（中国、南亚或其他地区）？水稻具体的祖先类型是一年生还是多年生？人类最先开始驯化是同一野生稻种，然后人工培养出粳稻和籼稻两个亚种呢（单次起源说）？还是一开始驯化的就是不同的野生稻种，随着时间的推进再分别演化成粳稻和籼稻呢（多次起源说）？对于这些问题，学术上还存在很大争议，而其中水稻是多次起源还是单次起源是核心问题，因为对这一问题的回答将从某种意义上影响到对其起源地点和祖先类型的推断。
单次起源说符合大多数作物的起源模式，认为水稻两个亚种（粳稻和籼稻）的差异在野生稻中并不存在，是在人工驯化过程中逐步分化的，或者是籼稻由其祖先种驯化而来，而粳稻则是由籼稻分化出的一种适应高海拔高纬度地区的栽培类型。
多次(或二次)起源说则认为水稻两个亚种各自独立起源于普通野稻的不同群体。尽管这两种观点争论了很长时间，但由于传统的形态学、解剖学和细胞学等方法的局限性，几十年来在起源方式研究方面一直没有多少实质性的进展。
近10多年来分子生物学证据的广泛利用为探讨栽培稻起源提供了重要手段，多次(或二次)起源说得到越来越多证据的支持。
众所周知，生命的繁衍从根本上说就是遗传信息的传递，而遗传信息的主要载体就是DNA双螺旋，简单地讲就是基因。生物体内所有基因或DNA片段都蕴藏着丰富的进化信息，通过一定的解读，这些进化信息可以反映出生物进化历史中的重要事件。
20世纪80年代以来，利用基因或DNA片段中的遗传信息（通常称之为分子证据）来探讨生物的起源和进化关系已成为越来越重要的研究手段，其中一个重要的方面就是利用分子钟原理对类群起源和分化时间进行估计。所谓“分子钟”，指生物特定基因或DNA片段的进化速率是基本恒定的，和生物种类无关，就如同一座时钟一样均匀地摆动。因此，根据不同生物在某一基因或DNA片段上的差异，科学家们可以推断出类群的起源和分化时间。在野生稻的进化关系和栽培稻起源研究方面，分子证据同样也发挥着越来越重要的作用。
近年来，国内外学者利用不同的分子证据对栽培稻的起源进行了探讨，并取得了明显的进展。科学家们根据目前已有的分子证据绘制出了有关水稻起源方式的进化“路线图”。普通野稻（亚洲栽培稻的祖先种）和矮舌野稻（非洲栽培稻的祖先种）分化于60万年前左右，在大约20万年以后，普通野稻又开始分化为不同的类型（群体），包括一年生和多年生类型，直到大约距今1万多年前，人类（可能来自不同地区）开始对普通野稻的不同群体进行人工驯化，逐步形成了具有明显差异的粳稻和籼稻。换句话说，水稻的两个亚种是在不同的地点经人工多次驯化而来的，两个亚种的祖先群体在40万年前就开始出现遗传分化。
早在19世纪，著名的植物学家德堪多（de Candolle）根据当时存在的证据推测，水稻最早是在中国驯化起源的。而目前关于水稻起源地点有印度起源说、喜马拉雅山东南起源说、中国华南起源说、淮河及长江中下游起源说等多种观点。如果水稻多次起源说得到最后证实，上述起源地的争议也就容易理解和解决了。
但水稻的祖先类型是多年生普通野稻还是一年生普通野稻或者是普通野稻一年生和多年生的中间型还有待分子群体遗传学方面的进一步研究，同时需要更多考古学和生物地理学等方面的证据。
不可否认的是，水稻已有万年以上的人工栽培历史，在此过程中栽培稻与野生稻之间的各种基因流以及人类的各种栽培和育种活动（选种、杂交等）无疑会模糊物种间以及野生群体和栽培品种之间的遗传关系，给科学家的研究带来很大困难。但我们有理由相信，随着人类的进步和科学技术的发展，栽培稻起源之谜不久将被破解，成为人类文明发展的一个美丽的诠注。

背景资料：
从分类学上看，水稻属于禾本科（Poaceae）稻属（Oryza），稻属下有两个栽培种（人工驯化而成）和22个野生种（自然进化而来），其中的两个栽培种是亚洲栽培稻和非洲栽培稻，前者的栽培遍及全世界，而后者仅在西非有少量栽培。我国的栽培水稻是亚洲栽培稻，它还有两个亚种：籼稻，主要分布在我国南方；粳稻，主要分布在我国北方。