Gerste (Hordeum vulgare) - Die Geschichte ihrer Domestizierung

Gerste (Hordeum vulgare ssp. vulgare) war eine der ersten und frühesten Nutzpflanzen, die von Menschen domestiziert wurden. Derzeit deuten archäologische und genetische Beweise darauf hin, dass es sich bei Gerste um eine Mosaikpflanze handelt, die aus mehreren Populationen in mindestens fünf Regionen stammt: Mesopotamien, die nördliche und südliche Levante, die syrische Wüste und 900 bis 1.800 Meilen (1.500 bis 3.000 Kilometer) östlich. in der weiten tibetischen Hochebene.

Die früheste Domestizierung wurde lange Zeit als die Südwestasiens während des vorkeramischen Neolithikums A vor etwa 10.500 Kalendern angesehen. Der Mosaikstatus von Gerste hat jedoch unser Verständnis dieses Prozesses entscheidend beeinflusst. Im Fruchtbaren Halbmond gilt Gerste als eine der klassischen acht Gründerpflanzen.

Eine einzelne wilde Vorläuferart

Es wird angenommen, dass der wilde Vorfahr aller Gersten ist Hordeum spontaneum (L.), eine winterkeimende Art, die in einer sehr weiten Region Eurasiens beheimatet ist, vom Tigris- und Euphrat-Flusssystem im Irak bis zu den westlichen Ausläufern des Jangtse in China. Basierend auf Beweisen aus der Altsteinzeit wie Ohalo II in Israel wurde wilde Gerste mindestens 10.000 Jahre lang geerntet, bevor sie domestiziert wurde.

Heute ist Gerste nach Weizen, Reis und Mais die viertwichtigste Ernte der Welt. Gerste als Ganzes eignet sich gut für Rand- und Stressumgebungen und ist in Regionen mit kälterer oder höherer Höhe eine zuverlässigere Pflanze als Weizen oder Reis.

Die Geschälte und die Nackten

Wilde Gerste hat einige Eigenschaften, die für eine wilde Pflanze nützlich sind, die für den Menschen nicht so nützlich sind. Es gibt eine spröde Rachis (der Teil, der den Samen an der Pflanze hält), die bricht, wenn die Samen reif sind und sie in den Wind streut. und die Samen sind auf dem Dorn in zwei spärlichen Reihen angeordnet. Die wilde Gerste hat immer eine harte Hülle, die ihren Samen schützt. Die schalenlose Form (nackte Gerste genannt) kommt nur bei einheimischen Sorten vor. Die einheimische Form hat eine nicht spröde Rachis und mehr Samen, die in einer sechsreihigen Ähre angeordnet sind.

Sowohl geschälte als auch nackte Samenformen kommen in domestizierter Gerste vor: Während der Jungsteinzeit wurden beide Formen angebaut, aber im Nahen Osten nahm der Anbau von nackter Gerste ab dem Chalcolithic / Bronze Ages vor etwa 5000 Jahren ab. Nackte Gersten sind zwar leichter zu ernten und zu verarbeiten, aber anfälliger für Insektenbefall und parasitäre Krankheiten. Geschälte Gersten haben höhere Erträge; Daher war es im Nahen Osten eine auserwählte Eigenschaft, den Rumpf zu behalten.

Heute dominieren im Westen geschälte Gersten und im Osten nackte Gersten. Aufgrund der einfachen Verarbeitung wird die nackte Form hauptsächlich als menschliche Vollkornnahrungsquelle verwendet. Die geschälte Sorte wird hauptsächlich für Tierfutter und die Herstellung von Malz zum Brauen verwendet. In Europa wird Gerstenbier seit mindestens 600 v. Chr. Hergestellt.

Gerste und DNA

Der britische Archäologe Glynis Jones und seine Kollegen führten eine phylogeografische Analyse der Gerste am nördlichen Rand Europas und im Alpenraum durch und stellten fest, dass kalte adaptive Genmutationen in modernen Gerstenlandschaften identifizierbar waren. Die Anpassungen umfassten einen Typ, der nicht auf die Tageslänge ansprach (dh die Blüte wurde nicht verzögert, bis die Pflanze tagsüber eine bestimmte Anzahl von Sonnenstunden erhielt): Diese Form ist in Nordosteuropa und in Höhenlagen anzutreffen . Alternativ dazu reagierten Landrassen im Mittelmeerraum vorwiegend auf die Tageslänge. In Mitteleuropa ist die Tageslänge jedoch kein Merkmal, für das (anscheinend) ausgewählt wurde.

Jones und Kollegen waren nicht bereit, mögliche Engpässe auszuschließen. Sie schlugen jedoch vor, dass vorübergehende Klimaveränderungen die Auswahl der Merkmale für verschiedene Regionen beeinflusst, die Ausbreitung von Gerste verzögert oder beschleunigt haben könnten, abhängig von der Anpassungsfähigkeit der Ernte an die Region.

Wie viele Domestizierungsereignisse!?

Es liegen Beweise für mindestens fünf verschiedene Domestikationsorte vor: mindestens drei Standorte im Fruchtbaren Halbmond, einer in der syrischen Wüste und einer auf dem tibetischen Plateau. Jones und Kollegen haben zusätzliche Beweise dafür vorgelegt, dass es in der Region des Fruchtbaren Halbmonds möglicherweise bis zu vier verschiedene Domestizierungsereignisse für asiatische Wildgerste gegeben hat. Die Unterschiede innerhalb der Gruppen A-D beruhen auf dem Vorhandensein von Allelen, die unterschiedlich an die Tageslänge angepasst sind; und die Anpassungsfähigkeit von Gerste für den Anbau an einer Vielzahl von Standorten. Möglicherweise führte die Kombination von Gerstensorten aus verschiedenen Regionen zu einer erhöhten Trockenresistenz und anderen vorteilhaften Eigenschaften.

Die US-amerikanische Botanikerin Ana Poets und Kollegen identifizierten ein Genomsegment aus der syrischen Wüstensorte in Gersten des asiatischen und des fruchtbaren Halbmonds. und ein Segment in Nordmesopotamien in westlichen und asiatischen Gersten. Wir wissen nicht, sagte der britische Archäologe Robin Allaby in einem begleitenden Aufsatz, wie unsere Vorfahren so unterschiedliche Ernten hervorgebracht haben. Die Studie sollte jedoch eine interessante Phase für ein besseres Verständnis der Domestizierungsprozesse im Allgemeinen einleiten.

Belege für die Herstellung von Gerstenbier wurden bereits im Jahr 2016 in Yangshao Neolithic (vor ca. 5000 Jahren) in China gemeldet. es scheint höchstwahrscheinlich vom tibetischen Plateau gewesen zu sein, aber das muss noch bestimmt werden.

Ausgewählte Quellen

Allaby, Robin G. "Gerstendomestikation: Das Ende eines zentralen Dogmas?" Genombiologie 16,1 (2015): 176.
Dai, Fei et al. "Transkriptom-Profiling enthüllt mosaikgenomische Ursprünge moderner Gerstenkulturen." Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften 111,37 (2014): 13403-08.
Jones, G. et al. "DNA-Nachweis für mehrfache Einschleppung von Gerste in Europa nach verstreuten Domestizierungen in Westasien." Antike 87,337 (2013): 701 & ndash; 13.
Jones, Glynis et al. "Phylogeographische Analyse von Gersten-DNA als Beweis für die Ausbreitung der neolithischen Landwirtschaft in Europa." Journal of Archaeological Science 39,10 (2012): 3230–38.
Mascher, Martin et al. "Die Genomanalyse von 6.000 Jahre altem Getreide beleuchtet die Domestikationsgeschichte von Gerste." Naturgenetik 48 (2016): 1089.
Pankin, Artem et al. "Gezielte Resequenzierung enthüllt genomische Signaturen der Gerstendomestikation." Neuer Phytologe 218,3 (2018): 1247–59.
Pankin, Artem und Maria von Korff. "Co-Evolution von Methoden und Gedanken in Studien zur Domestikation von Getreide: Eine Geschichte von Gerste (Hordeum Vulgare)." Aktuelle Meinung in der Pflanzenbiologie 36 (2017): 15 & ndash; 21.
Poets, Ana M. et al. "Die Auswirkungen sowohl der jüngsten als auch der langfristigen Selektion und der genetischen Drift sind in nordamerikanischen Gerstenzuchtpopulationen leicht zu erkennen." G3: Gene | Genome | Genetik 6.3 (2016): 609 & ndash; 22.

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