未来结出更多的籽粒。就这样,他们从采集方式向农耕方式迈出了第一步。
狗尾草是粟这种农作物的野生祖先,粟就是日常生活中的小米,今天我们主要用它来熬粥;野糜子则是黍这种农作物的野生祖先,黍就是今天所说的黄米,在现代农业中已经很少种植了,在一些北方特色食物比如驴打滚、黏豆包那里,我们还能与黍相遇。
粟和黍都是原产于中国北方的农作物,但是对于它们最早被驯化的地点和时间,学者们还没有完全搞清楚。最初,人们认为黄河流域自然条件优越,特别是平原地区利于灌溉,可能是粟和黍的起源地。但是,正因为粟和黍都是从“野草”驯化而来的,所以它们最初改良的地点可能不一定是适合大规模农耕的地区,反而可能会是“野草”繁盛的地方,比如一些山间谷地。此外,黄河流域优越的自然条件,反而可能会成为原始农业萌发的阻碍,那里的古人没有太大的生存压力去改良“野草”。在一些自然条件不是那么优越的区域,比如更加靠北的燕山山脉甚至东北地区的辽河流域,气候更为寒冷,古人更有动力去改良“野草”,以补充自己的食物来源。
植物考古正在证实这个猜想。比如,植物学家在北京附近的东胡林人遗址中筛选出了已经炭化的粟粒,其从形态上看已经有了栽培粟的样子,但是尺寸还非常小,这可能说明当时那里的古人已经开始将狗尾草向栽培粟驯化,还处于驯化的过渡阶段。无独有偶,其他植物学家在山西西南部的柿子滩遗址筛选出了处于驯化过程的黍类籽粒,但是粟还处于野生阶段。与之对比,在黄河流域对粟的驯化大概发生在距今8000年前,比更北方的区域要晚。
有趣的是,粟和黍的驯化起源地可能也不一样。从两种植物的特性看,粟对水分的要求较高,主要生长于较湿润的地区,而黍则多生长在较干旱的地方。从植物考古的发现看,栽培黍最早出现在中国北方森林草原植被过渡带,它最有可能诞生于辽宁西部、内蒙古西拉木伦河流域、燕山山脉北麓,也就是今天400毫米等降水线的北方,偏干旱环境;栽培粟最早出现在稍微靠南方的区域,它最有可能诞生于太行山北部到燕山山脉南部一带,在400毫米等降水线的南方,偏湿润环境。
让我们通过一个古人的“粮食基地”来一窥他们的农作物驯化过程。
河北南部、太行山东麓有一个磁山遗址,经过考古学家的多次发掘,一共发现了几百个窖穴,其中储存粮食的粮窖有近200个。仅仅第一次发掘中发现的88个粮窖,储存的粮食就达到了109立方米,折合粮食质量大约69万千克。如果再算上后期发现的粮窖粮食,古人的这个粮食基地真是储量惊人。
通过对粮窖粮食的测年,我们得知这些粮食是距今10000—8700年前收获和储存的。这些万年粮仓里储存的是什么粮食呢?
磁山遗址里的粮食早已腐朽,刚出土时是淡淡的灰绿色,风干后变成了灰白色。不过人们还是能看出粮食的清晰外壳。籽粒虽然早已腐烂,但是植物学家知道,植物活着时会在吸收水分的同时吸收一点点可溶性的二氧化硅,这些二氧化硅积淀在植物的各个部分,在植物死后,会形成耐腐蚀的植硅体,他们通过植硅体的形态就可以反推植物的种类了。植硅体虽然不是植物的基因,但是和基因一样保存了植物的信息。
利用磁山遗址粮食的植硅体研究,植物学家发现,这个巨大的粮仓在距今10300—8700年前的样品中,灰化粮食的植硅体表明里面全部是黍。距今8700—7500年前,粮窖里开始出现少量粟的植硅体,但粟的含量一直没有超过总量的3,粮仓里依然以黍为主。也就是说,磁山遗址的农作物灰化样品主要是黍。万年前的北方古人是吃黄米的,然后他们才驯化了粟,吃上了小米。
为什么首先装满粮仓的是黄米而不是小米呢?
这首先应该归功于黍比粟更加“皮实”。黍的生长期短,比粟更耐干旱、更耐贫瘠。当时的古人多居住在山谷有水源的地方,因为那里是渔猎和采集的优良场所。古人技术能力有限,生活环境周围又没有大片可供开垦的土地,因此黍成为他们补充食物来源的首选。另外,气候变化显然也在帮助黍率先脱颖而出。前面已经谈到,寒冷期的降临要求北方古人尽快找到新的食物来源,哪种植物最容易被驯化为农作物,哪种植物就会率先填满粮仓,黍就是他们的首选,它容易被驯化,而且更耐寒。
从野生品种到适合农耕的栽培品种,农作物的驯化是一个漫长的、渐变的过程,在这个过程中,古人通过一代代的筛选,让单株植物籽粒越来越大、单位面积产量越来越高。如果说大概1万年之前古人就实现了黍的基本驯化,那么粟的基本驯化大概要到距今8000年前了。那个时期的许多古人遗址,比如辽河流域、黄河上游及中下游的许多地方,都发现了具有驯化特征的粟。
虽然粟的驯化比黍难,但是一旦驯化成功,古人就享受到了粟的好处—产量更高。只要水肥条件跟得上,粟比黍的产量高。粟逐渐取代黍,成为古人粮仓