Addomesticare le piante selvatiche: cosa sapevano davvero i primi agricoltori?

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Gli inizi dell’agricoltura, che segnano una vera rivoluzione nella storia umana, hanno affascinato gli scienziati per secoli. Eppure l’evento, vecchio di circa 10.000 anni, è difficile da studiare e rimangono diversi enigmi. Come hanno iniziato i cacciatori-raccoglitori a praticare l’agricoltura? Come hanno fatto ad addomesticare le piante? Come possiamo spiegare le differenze che esistono tra le piante coltivate e quelle selvatiche?

Se confrontiamo effettivamente le colture domestiche con i loro parenti selvatici, la differenza è spesso impressionante. L’esempio del mais è abbastanza significativo a questo proposito, come mostra l’immagine qui sotto.

A sinistra, il teosinte, che si trova principalmente in Messico. A destra, la sua versione addomesticata, il mais. Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation

Il processo di domesticazione che rende conto di queste trasformazioni tra piante selvatiche e coltivate risale per lo più ai primi tempi dell’agricoltura, l’età della pietra. Fu durante questo periodo che si iniziò a seminare, coltivare e raccogliere con falci di pietra.

Le persone dell’epoca erano consapevoli che questo addomesticamento avrebbe portato a tali effetti sulle piante? Stavano cercando questi risultati? La domanda rimane…

Qualcuno pensava davvero, nell’8000 a.C., che le piante di teosinte potessero un giorno produrre pannocchie di mais o che il riso selvatico potesse alla fine produrre riso basmati o a grana lunga? Molti archeologi pensano di no, ma sembra difficile escluderlo definitivamente.

Il ruolo dei primi agricoltori

I primi agricoltori hanno addomesticato le piante e cercato di farle evolvere? O le caratteristiche di queste piante si sono semplicemente evolute man mano che gli agricoltori le lavoravano e le raccoglievano?

L’articolo pubblicato dal nostro team sulla rivista Evolution Letters indaga su queste domande. Così facendo, abbiamo cercato di conoscere e confrontare le dimensioni dei grani delle piante selvatiche con quelle delle piante domestiche. Da notare che questi ultimi – come il grano, il riso o il mais – hanno perso la capacità di disperdere naturalmente i loro chicchi.

In termini di dimensioni, la differenza risulta essere significativa: i chicchi di mais sono 15 volte più grandi di quelli del teosinte, quelli della soia sette volte più grandi di quelli del suo “cugino” selvatico. Per l’orzo, la differenza è solo del 60%, ma il divario di rendimento tra le due varietà è enorme.

Ovviamente, è possibile che i contadini che coltivavano le versioni primitive di queste colture cercassero chicchi più grandi per garantire una resa migliore. Per fare un po’ di luce su questo, abbiamo deciso di confrontare l’evoluzione di queste piante con quella degli ortaggi coltivati.

Grani più grandi con l’addomesticamento

In effetti, nel caso in cui i primi agricoltori praticassero una coltivazione vegetale basata sulla selezione, gli effetti sarebbero stati visibili nelle foglie, negli steli o nelle radici che si mangiano, ma non direttamente nelle dimensioni dei grani. Quindi, è probabile che i cambiamenti nella dimensione dei chicchi per queste verdure non fossero intenzionali.

La selezione naturale è un altro modo per spiegare questo aumento della dimensione dei chicchi, poiché le piante più grandi sono sopravvissute meglio di quelle più piccole.

Questo fenomeno può anche essere visto come una conseguenza delle trasformazioni genetiche: gli agricoltori avrebbero potuto produrre grandi raccolti volontariamente, trattenendo e ripiantando i grani delle piante più grandi, o involontariamente, prestando più attenzione, senza nemmeno accorgersene, alle piante più grandi, a spese di quelle più piccole. Ma ci sono molte piante che, anche se grandi alla maturità, crescono da piccoli grani.

Abbiamo raccolto dati che informano sulla dimensione dei grani da molte colture moderne, così come da specie selvatiche ancora oggi viventi che sono correlate ad esse. Per sette specie vegetali abbiamo trovato forti prove a sostegno dell’idea che l’addomesticamento ha comportato una crescita generale dei cereali. Questo è particolarmente sorprendente per colture come la patata, la manioca o la patata dolce, per le quali gli agricoltori non hanno nemmeno bisogno di seminare. In questi casi, l’aumento delle dimensioni dei chicchi è certamente avvenuto senza che l’uomo lo cercasse.

Il sistema radicale di una pianta di patata dolce. Le patate di solito crescono dal proprio tipo o da talee. Eppure i semi sono comunque cresciuti più grandi dopo l’addomesticamento del vegetale. saint1533/

Selezione naturale e genetica

Se, semplicemente coltivando verdure, i primi agricoltori hanno fatto crescere i loro cereali più grandi, questo può dirci qualcosa sui cereali. In effetti, gli effetti associati all’addomesticamento dei vegetali sono abbastanza paragonabili a quelli dei cereali o dei legumi (lenticchie o fagioli, per esempio). È quindi molto probabile che la crescita dei cereali osservata su queste colture sia avvenuta, almeno in parte, durante la fase di addomesticamento, senza essere il risultato della volontà degli agricoltori dell’età della pietra. Non hanno pianificato di coltivare grani più grandi: la selezione naturale o la genetica hanno fatto il loro lavoro.

Il lavoro condotto nel nostro studio contribuisce a una migliore comprensione dell’evoluzione delle colture. E la selezione “involontaria” descritta in questo articolo è probabilmente un fenomeno più importante di quanto pensassimo.

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