מחקר: מקור השעורה המבויתת בעולם - בצפון הארץ

צוות חוקרים בינלאומי ביצע מיפוי גנום לגרגרי שעורה בני 6,000 שנה שנמצאו במערה סמוך למצדה. מדובר במיפוי ראשון מסוגו בעולם לצמח כה עתיק

דליה מזורי | 18/7/2016 18:18
מחקר חדש קובע כי מקור השעורה המבויתת היא מישראל, ומכאן התפשט הצמח לאירופה, אסיה ואפריקה. ביות השעורה החל בצפון בקעת הירדן, ובאזור הגליל העליון.

עוד כותרות ב-nrg:
טורקיה: אלפים נעצרו, בעולם חוששים מטיהור פוליטי
צרפת: לא בוסס הקשר בין המחבל מניס לארגוני טרור
כל התכנים הכי מעניינים -­בעמוד הפייסבוק שלנו

המחקר נערך על ידי צוות חוקרים מרחבי העולם על גרגרי שעורה בני 6,000 שנה, שנתגלו בחפירות ארכיאולוגיות במערה במצוק מצדה. זהו הגנום העתיק ביותר של צמחים ששוחזר עד כה. התוצאות התפרסמו אתמול (ראשון) בכתב העת היוקרתי Nature Genetics.
 
צילום: פרופסור אהוד וייס/ אוניברסיטת בר אילן
לשון פר מדברית צילום: פרופסור אהוד וייס/ אוניברסיטת בר אילן
צילום: פרופסור אהוד וייס/ אוניברסיטת בר אילן
נורית אסיה צילום: פרופסור אהוד וייס/ אוניברסיטת בר אילן

מדובר במיפוי ראשון מסוגו בעולם, של גנום של גרגירי שעורה פרהיסטוריים מהתקופה הכלקוליתית מלפני 6,000 שנים (תקופת האבן והנחושת) שנעשה על ידי צוות בינלאומי של חוקרים ממוסדות מחקר מובילים ברחבי העולם בהובלה ישראלית.

יוזמי המחקר הם פרופ' אהוד וייס, מהמחלקה ללימודי ארץ-ישראל וארכיאולוגיה באוניברסיטת בר אילן, ופרופ' ציון פחימה, ראש המכון לאבולוציה באוניברסיטת חיפה. לצדם עבדו צוותי חוקרים מאוניברסיטת בר אילן, מאוניברסיטת חיפה, מהמכללה האקדמית תל-חי, מהאוניברסיטה העברית, ממכון לייבניץ לגנטיקה של צמחים וחקר גידולי שדה (IPK) בגרמניה, ממכון מקס פלאנק למדעי ההיסטוריה האנושית בגרמניה, ועוד.

הזרעים העתיקים נחפרו במערת יורם במצוק הדרומי של מצדה. הגישה למערה, שממוקמת כ-100 מטר מתחת לפסגת מצדה, קשה מאוד ודרשה טיפוס על גבי מצוק אנכי. "שרידים ארכיאולוגיים אלה מעניקים לנו הזדמנות ייחודית למפות לראשונה גנום של צמח מהתקופה הכלקוליתית. החומר הגנטי נשמר היטב במשך אלפי שנים הודות לצחיחות הרבה ולתנאים השוררים במערות האזור", מסביר פרופ' וייס, שבמעבדתו נעשה הניתוח הארכיאובוטני של הממצא, בשיתוף עם תלמידתו מיכל דוד.
 
צילום: פרופסור אהוד וייס/ אוניברסיטת בר אילן
שכרון מדברי צילום: פרופסור אהוד וייס/ אוניברסיטת בר אילן

כדי לקבוע את גילם של הגרגירים העתיקים, חצו החוקרים כל גרגיר, חצי גרגיר שימש לתארוך בשיטת פחמן-14 ואילו החצי השני  שימש לריצוף הדנ"א העתיק. הפקה וריצוף דנ"א עתיק מגרגרים בני 6,000 שנה, אשר נעשתה במעבדתו של פרופ' יוהנס קראוס ממכון מקס פלאנק למדעי ההיסטוריה האנושית בגרמניה אינם טריוויאלים, כיוון שהדנ"א נשבר לחתיכות קטנות בנות 70-20 אותיות בלבד.

"שיחזור גנום השעורה המכיל כ-5 מיליארד אותיות ממקטעים קצרים שכאלה, משול לניסיון לשחזר כד חרס עתיק שנשבר למיליוני רסיסים זעירים. אך הטכנולוגיות הגנומיות הקיימות היום וכוח המחשוב האדיר שעמדו לרשותנו אפשרו לנו לבצע איחוי וירטואלי של שברי הדנ"א ולשחזר חלקים נרחבים מהגנום, באופן שיאפשר הבנת הגנום השלם" מסביר ד"ר שריאל היבנר, מהמכללה האקדמית תל-חי שמעבדתו ממוקמת במכון למחקר מדעי בגליל (מיג"ל).

חיטה ושעורה עברו ביות, מעבר ממצב של צמח בר למצב של צמח תרבותי שאותו מגדלים למאכל, כבר לפני כ-10,000 שנה, באזור הסהר הפורה. האזור משתרע מישראל וירדן של ימינו, דרך לבנון, סוריה וטורקיה ועד עיראק ואיראן. עד היום ממשיכים להתקיים באזור זני הבר של צמחי מזון חשובים אלה, והם בין מיני הדגניים העיקריים הנחקרים במכון לאבולוציה שבאוניברסיטת חיפה.
 

צילום: יוני רייף
צוות החוקרים. צילום: יוני רייף

ד"ר נילס שטיין, שניהל את ההשוואה של הגנום העתיק והמודרני במכון לייבניץ לחקר גנטיקה של צמחים וחקר גידולי שדה, אמר: "הניתוח שלנו מראה שזרעים שגודלו לפני 6,000 שנה שונים מאוד מבחינה גנטית מזני הבר הנמצאים באזור כיום. עם זאת, הם מציגים חפיפה גנטית ניכרת עם זנים מבויתים המשמשים בחקלאות המסורתית באזורנו". לדעת החוקרים, ממצא זה מצביע על כך שלמרות כל הכיבושים וההגירות שידע האזור במשך אלפי שנים, תושבי המקום העדיפו לגדל את "הזנים המסורתיים" הקיימים והמותאמים לתנאי האזור, על פני זרעים של צמחי מזון מארצות המקור שלהם.

המחקר הנוכחי משלב בוטניקה וארכיאולוגיה עם גנומיקה וביו-אינפורמטיקה. הוא הביא לתובנות חדשות על מקורם של צמחי המזון שלנו. "זו רק תחילתה של סדרת מחקרים חדשה ומרתקת", אומר פרופ' וייס.  "ניתוח דנ"א משרידים ארכיאולוגיים של צמחים פרהיסטוריים יספק לנו תובנות חדשות על אודות מקורם של צמחי המזון, ביותם והתפשטותם. אנו ממשיכים במחקר מבטיח זה במטרה להשתמש בנתונים של קפסולות זמן מסוג זה לצורך זיהוי גנים מועילים אשר אבדו בתהליך הביות של חיטה ושעורה", מסכמים פחימה, קורול והיבנר.

היכנסו לעמוד הפייסבוק החדש של nrg

כתבות נוספות שעשויות לעניין אותך