Verfolgen Sie die Entwicklung der Weizenähren seit der neolithischen Revolution

Vor etwa 12.000 Jahren veränderte die neolithische Revolution die Wirtschaft, Ernährung und Struktur der ersten menschlichen Gesellschaften im Fruchtbaren Halbmond des Nahen Ostens radikal. Mit dem Beginn des Anbaus von Getreide wie Weizen und Gerste und der Domestizierung von Tieren entstanden die ersten Städte in einem neuen gesellschaftlichen Kontext, der von einer produktiven Wirtschaft geprägt war.

Nun ist eine Studie im Fachblatt erschienen Trends in der Pflanzenwissenschaft und gemeinsam von der Universität Barcelona, ​​dem Zentrum Agrotecnio und der Universität Lleida geleitet, analysiert die Entwicklung der Ähren von Weizen seit Beginn des Anbaus durch die Bewohner des alten Mesopotamiens – der Wiege der Landwirtschaft in der Welt – zwischen Tigris und Euphrat Flüsse.

Die Autoren der Studie sind Rut Sánchez-Bragado und Josep Lluís Araus-Ortega von der UB Fakultät für Biologie und Agrotecnio-UdL; Gustavo A. Slafer, ICREA-Forscher an der UdL School of Agrifood and Forestry Science and Engineering, und Gemma Molero vom International Maize and Wheat Improvement Center in Mexiko, derzeit Forscherin bei KWS Seeds Inc.

Ein Getreide, das die Menschheitsgeschichte verändert hat

Der Anbau von Weizen, einem Gras, das zum Grundnahrungsmittel wurde, stellte einen Wendepunkt im Fortschritt der menschlichen Zivilisation dar. Heutzutage ist sie die weltweit wichtigste Kulturpflanze in Bezug auf die Ernährungssicherheit, aber EU-Daten warnen davor, dass die Auswirkungen des Klimawandels ihren Preis erheblich erhöhen und ihren Produktionsprozess in bestimmten Regionen der Welt verändern könnten.

Während des Domestikationsprozesses von Weizen hat der Pflanzenphänotyp sowohl schnelle (innerhalb weniger hundert Jahre) als auch langsame (tausende von Jahren) Veränderungen erfahren, wie z. B. die Schwächung der Spindel, die Zunahme der Samengröße und die Verringerung oder das Verschwinden von die Grannen. Vor allem Weizensorten mit und ohne Grannen sind auf der ganzen Welt zu finden, obwohl letztere in Regionen mit trockenem Klima häufig vorkommen, insbesondere in den letzten Stadien des Anbaus im späten Frühjahr, ein für mediterrane Umgebungen typischer Zustand.

„Es ist wichtig, Studien durchzuführen, die zeigen, welche Weizensorten am besten an unterschiedliche ökologische Anbaubedingungen angepasst sind, insbesondere im Kontext des Klimawandels. Ein Rückblick auf die Vergangenheit kann uns eine Vorstellung von der Entwicklung des Weizenanbaus über die Jahrtausende seit dem Aufkommen der Landwirtschaft geben im alten Mesopotamien“, sagt Rut Sánchez-Bragado, Erstautorin der Studie, die einen Ph.D. bei der U.B.

„Grannen sind Ährenorgane, die traditionell mit der Anpassung der Pflanze an Trockenheit in Verbindung gebracht werden“, sagt Josep Lluís Araus, Professor am Institut für Evolutionsbiologie, Ökologie und Umweltwissenschaften der Fakultät für Biologie.

„Archäologische und historische Aufzeichnungen zeigen jedoch, dass die Weizenähre mehr als zehn Jahrtausende nach der Domestizierung des Weizens überwiegend mit Grannen existiert hat Bauern – wahrscheinlich ungerichtet – gegen dieses Organ“, sagt Araus.

„Die Rolle von Weizengrannen in ihrer Leistung bleibt trotz jahrzehntelanger Studien umstritten“, sagt der Forscher Gustavo A. Slafer, korrespondierender Autor der Studie.

Ährengrannen: Wohltuend für die Pflanze?

Ist das Vorhandensein von Grannen auf den Ähren vorteilhaft für die Pflanze und die Ernte? Obwohl es keinen wissenschaftlichen Konsens gibt, „spricht alles dafür, dass unter Bedingungen, bei denen die Pflanze nicht unter Wasserstress leidet, die zusätzliche Photosynthesekapazität der Grannen andere potenzielle negative Auswirkungen (reduzierte Anfälligkeit für Pilzkrankheiten, Begrenzung der Gesamtzahl) nicht kompensiert von großen, die ein Ohr trägt usw.),“ sagt Araus.

„In feuchteren Klimazonen speichern die Grannen jedoch Feuchtigkeit und können die Ausbreitung von Krankheiten fördern“, sagt Rut Sánchez-Bragado. „Da die Weltbevölkerung kontinuierlich wächst, ist es also notwendig, die Rolle der Grannenähren in den sich ändernden Bedingungen unseres Klimas zu untersuchen, um die weltweite Nachfrage nach einem Grundnahrungsmittel wie Weizen zu decken.“

Unter trockenen Bedingungen haben die Ähren – einschließlich der Grannen – „bessere physiologische Eigenschaften als die Blätter. Darüber hinaus ermöglichen die Grannen, dass das von der Pflanze eingefangene Licht stärker gestreut wird, was eine bessere Verteilung der Lichtenergie erleichtert und der Pflanze ermöglicht mehr Photosynthese betreiben. Daher können die Grannen unter trockenen Bedingungen immer noch vorteilhaft für die Ernte sein oder höchstens neutral“, schließt Professor Josep Lluís Araus.