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青稞讓藏族往高處發展

Tibetan countryside, Ü-Tsang, Tibet 2003

Photo credit: INDIVIDUELL MÄNNISKOHJ, CC BY-NC-ND 2.0

要適應高山生活,尤其是長期生活在海拔三千公尺以上的高原,並不是件輕鬆愉快的事,可是亞洲青藏高原和南美洲安第斯山脈的原住民卻在空氣稀薄、寒冷多變的高原,代代相傳生活了好幾千年。

包含喜馬拉雅山脈,面積達2.5百萬平方公里(相當於77個台灣島)的青藏高原,有「世界屋脊」和「第三極」之稱,原本就不像是歡迎人類去居住的樣子,可是考古學家卻發現,早在距今一萬年前,該處就已有遊牧生活的狩獵-採集者生存的證據,而且在海拔4,200公尺之還能找到人類手足留下的痕跡。

要能長期適應高原氣候,藏族人也有了些生理上的改變,他們的血液不會為了應對稀薄的空氣而變得濃稠,所以在高原上比平地人有更高的生育力及更低的嬰兒死亡率。已知有一個參與缺氧反應的基因EPAS1,在藏族族群中經過天擇的挑選。美國柏克萊加州大學和中國深圳華大基因的科學家在不久之前,透過對各40位漢族及藏族的基因體重定序發現,藏族的EPAS1基因,很有可能是來自更新世晚期生活於亞洲大陸的丹尼索瓦人(Denisovans)。

藏族和漢族的祖先在大約2,750年到5,500年前分家。他們發現,EPAS1的一個片段在藏族以外的其他人類族群都無法找到。他們比較了已絕種的人類近親尼安德塔人和丹尼索瓦人的DNA序列後,發現該基因是源自丹尼索瓦人,很有可能是丹尼索瓦人和藏族的祖先結合後留下來的。這項研究發表在《自然》(Nature)。

可是有了能適應高海拔稀薄空氣的EPAS1基因,還是不能當飯吃,藏族要能夠在青藏高原定居繁衍,仍需要有可耕作的農作物。農耕生活在低海拔地區大約出現於5,200年前;但在那麼高的地方,農耕生活又是什麼時候出現的呢?卻是個未知之謎。中國蘭州大學的陳發虎和董廣輝領導來自中國、美國、英國的科學家組成研究小組,從過去採集來的大量樣品,用來自53個地考古採集地點的63個穀物樣本作了碳同位素定年。

結果他們發現,在3,600年前之前,農耕僅出現在海拔2,500公尺以下的區域,而且以小米(粟)為主,可是到了3,600年前,農民卻開始往高處發展,一直來到海拔3,400公尺處。其中一些地方還發現動物如牛、羊、豬的骨骼。他們的這個發現發表於《科學》(Science)。

他們認為,關鍵是當時的農民把青稞帶上了山,和小米相比,青稞更耐寒抗霜,特別適合青藏高原的氣候。到了3,600年,青藏高原到處都有青稞的蹤跡,伴隨著一些抗寒的小麥,在較低海拔之處,農民似乎把青稞混著小米吃,可是高海拔的農民基本上就只依靠青稞過活了。

青稞(Hulless barley;藏文:ནས་),屬於禾本科大麥屬,別名叫裸大麥、元麥、米大麥。青稞穀粒可以炒熟磨粉,食用時加酥油茶或清茶用手捏成坨,叫做糌粑(Tsampa,藏文:རྩམ་པ);青稞亦可釀製青稞酒,是一種低度米酒。

青稞和來自中原的大麥是近親,大麥起源於如今仍舊可以在中東發現的野生大麥(Hordeum vulgare subsp. spontaneum)。大麥的馴化似乎是與小麥同時發生在約10,500年前,最早的馴化大麥出現於新石器時代的敘利亞地區。可是大麥是怎麼從中東傳到此地,迄今仍是個謎⋯⋯

參考來源:

  1. Penny Sarchet. Humans needed barley to conquer Tibet’s giddy heights. New Scientist. 20 November 2014.
  2. Lizzie Wade. Barley helped ancient Tibetans climb to 3400 meters. Science News. 20 November 2014.
  3. University of Cambridge. Dizzying heights: Prehistoric farming on the ‘roof of the world’. November 20, 2014.
  4. Douglas Quenqua. Living Higher, Thanks to Barley. The New York Times. NOV. 20, 2014.
  5. Alexandra Witze. Barley fuelled farmers’ spread onto Tibetan plateau. Nature News. 20 November 2014.

原學術論文:

  • Huerta-Sánchez E, et al. Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA. Nature. 2014 Aug 14;512(7513):194-7. doi: 10.1038/nature13408. Epub 2014 Jul 2.
  • Chen FH, et al. Agriculture facilitated permanent human occupation of the Tibetan Plateau after 3600 BP. Science DOI: 10.1126/science.1259172. Epub 2014 Nov 20.

關於作者

Gene Ng

來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋