La pâture a entraîné la domestication des cultures céréalières

La pâture a entraîné la domestication des cultures céréalières

juillet 24, 2019 0 Par admin

Grazing animals drove domestication of grain crops
Les gros animaux de pâturage exercent une forte force de sélection sur les plantes, certaines plantes ont développé des traits pour se développer sur les paysages pastoraux. Spengler et Mueller ont émis l’hypothèse que l’élevage du yak aurait pu contribuer à la domestication du sarrasin dans le sud de l’Himalaya. Ce yak isolé dans la région de Lhasa au Tibet est une force d’évolution importante pour les communautés végétales autour de laquelle il pâture. Crédit: Robert Spengler

De nombreux grains connus de nos jours, comme le quinoa, l’amarante, le mil, le chanvre et le sarrasin, présentent des caractéristiques qui indiquent qu’ils ont co-évolué pour être dispersés par les grands mammifères au pâturage. Au Pléistocène, des troupeaux massifs dirigeaient l’écologie autour du globe et provoquaient des changements évolutifs chez les plantes. Des études sur l’écologie et les habitudes de croissance de certaines cultures anciennes indiquent que les troupeaux de mégafaunes étaient nécessaires à la dispersion de leurs semences avant l’intervention humaine. Comprendre ce processus fournit aux scientifiques un aperçu de la domestication précoce de ces plantes.

La des annuelles à petites graines impliquait un passage évolutif de la dispersion par ingestion animale à la dispersion par l’homme. Telles sont les conclusions d’une nouvelle étude réalisée par Robert Spengler, directeur des laboratoires Paleoethnobotany de l’Institut Max Planck pour la science de l’histoire humaine, et Natalie Mueller, membre de la National Science Foundation à la Cornell University, publiée dans Nature Plants . Spengler et Mueller démontrent, en examinant l’écologie des terrains de parcours et les modèles d’herbivorie troupeau-animal, que les géniteurs de cultures à petites graines ont évolué pour être dispersés par les ruminants mégafaunes. Bien que les variétés sauvages de ces espèces poussent aujourd’hui en petites parcelles isolées, les chercheurs ont montré que le pâturage intensif de ces plantes par les animaux du troupeau provoque la formation de zones denses près des rivières ou d’autres zones fréquentées par les animaux. Dans les temps anciens, ces touffes de plantes denses auraient facilement pu être récoltées, tout comme les champs des agriculteurs modernes – expliquant comment et pourquoi les peuples anciens auraient pu se concentrer sur ces plantes spécifiques. Cette étude apporte une réponse à ce mystère de longue date de la domestication des plantes.

Les cultures à petites graines sont des produits d’un autre âge

Au cours de l’Holocène moyen (il y a 7 000 à 5 000 ans), dans les vallées fluviales et les prairies riches en écologie du monde entier, les habitants ont commencé à cultiver de petites plantes pour la production de semences ou de céréales. Le blé, l’orge et le riz sont parmi les premières plantes à montrer des signes de domestication, et les scientifiques ont étudié de manière approfondie le processus de domestication dans ces cultures céréalières à grandes graines. Les chercheurs en savent beaucoup moins sur la domestication des céréales à petites graines telles que le quinoa, l’amarante, le sarrasin, le mil et plusieurs cultures aujourd’hui perdues et domestiquées en Amérique du Nord. Les ancêtres sauvages de ces cultures ont de petites graines à coquilles ou enveloppes de graines non digestibles. Aujourd’hui, ces plantes sauvages existent en petites parcelles fragmentaires dispersées sur de vastes étendues. Le fait qu’elles ne poussent pas en grappes denses, comme les ancêtres du blé et du riz, semble avoir fait de ces ancêtres une cible peu attrayante pour les butineurs. Les petites tailles de graines et les coquilles dures, combinées au manque de populations sauvages denses, ont amené de nombreux chercheurs à affirmer qu’ils devaient être un aliment de famine.

Il faudrait des semaines pour obtenir suffisamment de graines sauvages de ces variétés pour en faire de la farine et cuire une miche de pain, en particulier pour les ancêtres des cultures plus rares ou en voie de disparition. Alors, pourquoi les premières plantes fourragères se sont-elles concentrées sur ces plantes et les ont-elles finalement adoptées comme cultures?

Grazing animals drove domestication of grain crops
Un sentier de bison à travers un champ sauvage dense de petites orges. Cette plante est l’un des précurseurs d’une récolte perdue en Amérique du Nord. Une forte activité de pâturage du bison semble avoir pour résultat des champs denses de cette plante dans la nature, ce qui aurait été facile pour les premiers fourrages de collecter les graines. Crédit: Natalie Mueller

Spengler et Mueller présentent un nouveau modèle, suggérant que, lorsque les humains ont découvert ces plantes pour la première fois, elles auraient poussé dans des peuplements denses créés par la mégafaune au pâturage, ce qui les rendait faciles à récolter. Lorsque les humains ont commencé à cultiver ces plantes, ils ont assumé le rôle fonctionnel de disperseurs de semences et, finalement, les plantes ont développé de nouvelles caractéristiques pour favoriser l’agriculture et ont perdu les anciennes caractéristiques qui favorisaient la dispersion par les animaux du troupeau. Les premiers signes de domestication, d’éclaircissage ou de perte de protection des semences non digestibles, de perte de dormance et d’augmentation de la taille des semences peuvent tous être expliqués par la perte du processus de dispersion des ruminants et la gestion humaine concomitante des peuplements sauvages.

Un nouveau modèle pour la domestication des cultures céréalières à petites graines

Spengler et Mueller s’intéressent à la domestication des plantes depuis leurs études supérieures, après avoir étudié avec le Dr. Gayle Fritz, l’une des premières à reconnaître l’importance du Midwest américain en tant que centre de la domestication des cultures. Malgré des décennies de recherche sur la nature de la domestication des plantes en Amérique du Nord, personne n’a reconnu que la véritable clé était les énormes troupeaux de bisons. Les plantes qui ont été domestiquées, que Mueller appelle les « cultures perdues », auraient été dispersées par les bisons en larges bandes, ce qui les rendait faciles à collecter pour les peuples anciens et incitait peut-être ces communautés à les planter elles-mêmes. Lorsque les Européens ont exterminé les troupeaux, les plantes qui comptaient sur ces animaux pour disperser leurs graines ont également commencé à diminuer. Étant donné que les ancêtres sauvages de ces cultures perdues sont rares aujourd’hui et que les troupeaux de bisons sont effectivement éteints, les chercheurs ont négligé cet aspect important de la coévolution du processus de domestication.

Toutefois, ce processus n’est pas propre au Midwest américain et les chercheurs suggèrent qu’il pourrait y avoir des liens entre la domestication du sarrasin et l’élevage de yak dans l’Himalaya et la domestication de l’amarante et l’élevage de lamas dans les Andes. Les auteurs ont identifié des modèles parallèles dans les études écologiques sur les terres de parcours, notant que les herbivores d’animaux de troupeaux lourds peuvent homogénéiser les communautés végétales. Par exemple, le pâturage intensif des pasteurs dans les montagnes d’Asie centrale provoque la mort de nombreuses plantes, mais certaines plantes pouvant être dispersées par les animaux se développent. Le dépôt de graines de plantes dans des excréments riches en nutriments mène à des zones écologiques, souvent appelées points chauds, que les plantes fourragères peuvent facilement cibler pour collecte de .

Pendant plus d’un siècle, les chercheurs se sont demandés pourquoi les premières plantes fourragères avaient ciblé les annuelles annuelles à petites semences comme source majeure de nourriture (ce qui a finalement abouti à leur domestication). Aujourd’hui, les géniteurs de beaucoup de ces cultures ont des populations très fragmentées et plusieurs sont en voie de disparition ou ont disparu. De même, sans de vastes peuplements homogènes et denses à l’état sauvage, tels que ceux qui existent à l’état sauvage pour les géniteurs de céréalières à grandes semences, il aurait été impossible de récolter leurs semences. Les conclusions tirées par Spengler et Mueller expliquent pourquoi les gens ont ciblé ces usines et ont pu les domestiquer. « Les annuelles à petites graines ont été domestiquées dans la plupart des régions du monde », explique Spengler. « Les conséquences de cette étude sont donc mondiales. Les érudits du monde entier devront s’attaquer à ces idées s’ils veulent approfondir leurs questions sur la domestication. »

Spengler et Mueller poursuivent leurs recherches sur le rôle joué par les animaux de pâturage dans la domestication des plantes. « Actuellement, nous étudions l’écologie des champs où les animaux du troupeau moderne paissent comme des approximations de ce à quoi cet écologie aurait ressemblé au cours de la dernière période glaciaire, quand de grands troupeaux de bisons, de mammouths et de chevaux laineux dictaient le type de pouvant pousser. dans le Midwest américain et en Europe « , explique Spengler. « Nous espérons que ces observations permettront de mieux comprendre le processus de domestication dans le monde entier. »



Plus d’information:

Les animaux de pâture ont entraîné la domestication des cultures céréalières

Plantes Nature

(2019).

DOI: 10.1038 / s41477-019-0470-4

, https://nature.com/articles/s41477-019-0470-4

Citation : Les animaux de pâture ont favorisé la domestication des cultures céréalières (8 juillet 2019), consulté le 23 juillet 2019 à l’adresse https://phys.org/news/2019-07-grazing-animals-drove-domestication-grain.html

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