4.200 Yıl Önceki Küresel Soğuma, Pirincin Evrimini Tetikledi

Bilim insanları, pirinç tarihini yeniden yapılandırmak için genomik, arkeoloji ve iklim verilerini kullanıyor.

4.200 yıl önce meydana gelen küresel soğuma olayı, yeni pirinç çeşitlerinin evrimine ve pirincin hem kuzey hem de güney Asya’ya yayılmasına yol açmış olabilir.

Çalışmada, pirinç tarihini yeniden yapılandırmak ve Asya’daki göçünü izlemek için multidisipliner bir yaklaşım kullanıldı.

Pirinç, dünyadaki en önemli ekinlerden biri ve küresel nüfusun yarısından fazlasının ana hammaddesi. İlk olarak 9.000 yıl önce Çin’deki Yangtze Vadisi’nde yetiştirildi, daha sonra Doğu, Güneydoğu ve Güney Asya’ya yayıldı, onu Orta Doğu, Afrika, Avrupa ve Amerika takip etti. Bu süreçte pirinç evrimleşti ve farklı çevrelere adapte oldu fakat bu yayılma sürecindeki izlediği yollar, zaman ve çevresel faktörler hakkında çok az bilgiye sahibiz.

(Avrupalılar Gelmeden Önce Amerika’da Pirinç Yetiştiriliyordu)

Araştırmacılar çalışmalarında, Asya’nın iki ana alt türü olan Japonica ve İndica türleri de dahil olmak üzere 1.400’den fazla pirinç çeşidinin genom dizilerini kullanarak, coğrafya, arkeoloji ve tarihsel iklim verileri ile birleştirdi ve pirincin Asya üzerindeki tarihsel hareketini yeniden yapılandırdı.

Tarihinin ilk 4.000 yılı boyunca, pirinç yetiştiriciliği büyük ölçüde Çin ile sınırlıydı ve Japonica yetiştirilen alt türlerdi. Ardından, 4.200 yıl önce, Mezopotamya’dan Çin’e kadar medeniyetlerin çöküşü de dahil olmak üzere yaygın sonuçları olduğu düşünülen 4.2k olayı olarak da bilinen küresel bir soğuma olayı, Japonica pirincinin ılıman ve tropikal çeşitlere dönüştüğü zamana denk geldi. Yeni evrimleşen ılıman çeşitler Kuzey Çin’e, Kore’ye ve Japonya’ya yayılırken, tropikal çeşitler Güneydoğu Asya’ya yayıldı.

Araştırmanın baş yazarı Rafal M. Gutaker, “Bu ani iklim değişikliği, ekinler de dahil olmak üzere bitkileri adapte olmaya zorladı. Genomik verilerimiz ve ortak çalışanlarımızın paleoiklim modellemesi, soğuma olayının daha ılıman bölgelerde yetişen ılıman Japonica’nın yükselişi ile aynı zamanda gerçekleştiğini gösteriyor. Bu soğuma olayı aynı zamanda pirinç tarımının ve çiftçi topluluklarının Güneydoğu Asya’ya göç etmesine yol açmış olabilir.” diyor.

Çalışmayı yöneten Michael D. Purugganan; “Bu bulgular sonrasında Asya’da bulunan pirinç kalıntılarından elde edilen verilerle desteklendi ve bu da 4.2k olayından sonra tropik pirincin güneye göç ederken, pirincin kuzey enlemlerine ılıman çeşitler olarak da adapte olduğunu gösterdi.” diyor.

Küresel soğuma olayından sonra tropikal japonica pirinci çeşitlilik göstermeye devam etti. Arkeolojik verilerle desteklenen bulgularda, yaklaşık 2.500 yıl önce, muhtemelen geniş ticaret ağları ve bölgedeki mal ve insan hareketleri sebebiyle tropikal pirinç Güneydoğu Asya’daki adalara kadar ilerledi.

Indica pirincinin yayılması ise daha yeni ve daha karmaşıktı; yaklaşık 4.000 yıl önce Hindistan’ın alt Ganj Vadisi’nden çıktıktan sonra, araştırmacılar yaklaşık 2.000 yıl önce bu pirincin Hindistan’dan Çin’e göçünü takip edebildi.

Araştırmacılar, pirinç çeşitliliğinde yağış ve suyun en sınırlayıcı çevresel faktör olacağını düşünürken, bunun yerine sıcaklığın kilit unsur olduğunu buldular. Yaptıkları analizlerde, ısı birikimi ve sıcaklığın, tropikal ve ılıman Japonica pirinç çeşitleri arasındaki genomik farklarla ilişkili olduğunu ortaya koydular.

Profesör Purugganan; “Bu çalışma multidisipliner araştırmanın değerini gösteriyor. Genomik veriler bize, pirincin Asya’da nerede ve ne zaman yayıldığına dair bir model oluştururken, arkeoloji pirincin ne zaman ve nerede ortaya çıktığını gösteriyor. Bunun yanında çevre ve iklim modellemeleri bize ekolojik kaynak sunuyor. Bu yaklaşımla birlikte, pirincin Asya’ya nasıl yayıldığına dair hikayenin taslağını yazmamıza olanak sağlıyor.” diyor.

Pirincin yayılması ve ilgili çevresel baskıları anlamak, bilim insanlarının gelecekteki iklim değişikliği ve kuraklık gibi çevresel zorluklara adapte olabilecek yeni çeşitler geliştirmesine ve giderek artan gıda güvenliği sorunlarının çözülmesine yardımcı olabilir.

Gutaker; “Pirincin yayılma şekli ve göçü etkileyen çevresel faktörler hakkında bilgi sahibi olarak, yayıldığı yeni çevrelerdeki evrimsel adaptasyonları inceleyebiliriz. Bu da gelecekte yetiştirilecek olan ekinlerin özelliklerini ve genlerini tanımamıza yardımcı olabilir.” diyor.

New York University. 15 Mayıs 2020.

Makale: Gutaker, R. M., Groen, S. C., Bellis, E. S., Choi, J. Y., Pires, I. S., Bocinsky, R. K., … & Oliveira, M. M. (2020). Genomic history and ecology of the geographic spread of rice. Nature Plants, 6(5)