Древние фермеры случайно создали агрессивную «воинственную» пшеницу

Древняя пшеница эволюционировала как свирепый конкурент, сражаясь с соседними растениями за свет и пространство на первых человеческих полях. Сегодня селекционеры отменяют эту агрессию, создавая культуры, которые сотрудничают, а не конкурируют. Credit: Shutterstock

Новое исследование предполагает, что одомашнивание пшеницы было сформировано интенсивной эволюционной борьбой за свет и пространство. Эта конкуренция заставила ранние культуры развить черты, которые помогали им перерастать и вытеснять соседние растения, предлагая новое понимание того, как эволюционируют сельскохозяйственные культуры и как их можно улучшить в будущем.

Исследование под руководством доктора Исяна Шаня и профессора Колина Осборна из Университета Шеффилда проводилось совместно с коллегами из Автономного университета Мадрида, Университета короля Хуана Карлоса и Вагенингенского университета. Команда изучила, как дикие растения реагировали на раннее человеческое возделывание, и обнаружила, что методы земледелия сильно благоприятствовали особям, которые могли конкурировать более эффективно, чем их дикие предки.

Опубликованная в журнале Current Biology работа показывает, что посадка семян на организованных полях создавала высококонкурентную среду. Примерно за 1000–2000 лет растения, которые могли расти быстрее и доминировать над соседями, имели больше шансов выжить и дать потомство. Этот процесс привел к появлению того, что исследователи описывают как «воинственные» типы в ранних сортах пшеницы.

Появление «воинственных» черт пшеницы

По сравнению с дикой пшеницей, ранние одомашненные сорта были гораздо лучше приспособлены к борьбе за ресурсы на переполненных полях. У них развились физические черты, дававшие преимущество, включая более крупные листья, более вертикальный рост и способность продолжать расти даже в окружении других растений.

Чтобы лучше понять эти изменения, исследователи использовали функционально-структурную модель растения (FSP) для симуляции роста пшеницы. Их анализ показал, что угол наклона листьев играл ключевую роль. Растения с более крутыми, вертикальными листьями могли подниматься над соседними растениями на ранних стадиях роста, захватывая больше солнечного света и затеняя конкурентов внизу.

Почему современная пшеница менее конкурентна

«Хотя эволюция благоприятствовала сильным конкурентам, современное сельское хозяйство плотно размещает культуры на полях для получения высоких урожаев. Эта практика требует культур, способных к сотрудничеству, а не конкуренции, и это означало, что современным селекционерам пришлось обратить вспять нежелательные эффекты эволюции», — сказал профессор Колин Осборн.

Исследование подчеркивает серьезный сдвиг в эволюции пшеницы с течением времени. В то время как древние сорта формировались в условиях интенсивной конкуренции, современная «элитная» твердая пшеница была выведена менее агрессивной. В современных сельскохозяйственных системах фермеры полагаются на гербициды и удобрения для управления ресурсами, уменьшая необходимость растениям конкурировать напрямую.

В результате селекционеры отбирали культуры с более мелкими листьями и более короткими стеблями. Эти черты помогают растениям сосредоточить энергию на производстве зерна, а не на борьбе за свет и пространство.

От конкуренции к сотрудничеству в современных культурах

Результаты показывают, что черты, которые когда-то помогали пшенице выживать в раннем земледелии, не всегда полезны в современном сельском хозяйстве. Изменения в методах ведения сельского хозяйства изменили то, как пшеница растет и ведет себя. Переход от древнего возделывания к крупномасштабному промышленному земледелию фундаментально изменил структуру и стратегию одной из важнейших продовольственных культур в мире.

Источники:

Материалы предоставлены Университетом Шеффилда.

Yixiang Shan, Alicia Gómez-Fernández, Jochem Evers, Robert P. Freckleton, Glynis E.M. Jones, Ruben Milla, Colin P. Osborne. Evolution of competitiveness during wheat domestication. Current Biology, 2026; 36 (5): 1329 DOI: 10.1016/j.cub.2026.01.061