与栽培水稻相伴的水牛是如何驯化的？

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牛在中国农耕文明中具有重要地位，也是中国历法中十二生肖之一。牛的种类繁多，其驯化与主要农作物的驯化密切相关。小麦的驯化主要在黄河流域，与黄牛的驯化相铺相成，而水稻的驯化主要发生在珠江和长江流域，与水牛的驯化相铺相成，先祖对黄牛和水牛的驯化主要是使役性的开发，用于小麦和水稻的耕种和收获。
那么，与栽培水稻相伴的水牛是如何驯化的？
撰文 | 刘庆友 研究员（广西大学）
我国是历史悠久的文明古国，地域辽阔，人口繁盛，先民靠勤劳和智慧积淀了深厚的农耕文化，数千年来不仅解决了人们的吃饭问题，而且滋润了中华文明的根脉不断延续发展。先民不断培植各种作物，驯化各种动物，并逐渐形成了野生麦——栽培小麦、野生稻——栽培稻、野猪——家猪、野生牛——家养牛四大农耕文明支柱。小麦的驯化主要在黄河流域，与黄牛的驯化相辅相成，而水稻的驯化主要发生在珠江和长江流域，与水牛的驯化相辅相成，先祖对黄牛和水牛的驯化主要是使役性的开发，用于小麦和水稻的耕种和收获。
韩斌院士团队经过研究证明，亚洲栽培稻粳稻为单起源于中国珠江流域，通过全基因组比较分析，推测人类祖先首先在广西的珠江流域，利用当地的野生稻种，经过漫长的人工选择，驯化出了粳稻，随后往北逐渐扩散。而往南扩散中的一支，进入了东南亚，在当地与野生稻种杂交，经历了第二次驯化，产生了籼稻。随后研究人员在广西隆安县娅怀洞遗址中发现了距今约1万6千多年前的稻类遗存，这是我国目前为止发现的最早人类使用稻的考古证据，也证明了壮族先民在这里繁衍生息，古老的稻作文化由此发轫。
在稻作文化中，人类首先刀耕火种驯化野生稻为栽培稻，但繁重的水田劳作限制了其产量的增长，随后人类将野生水牛驯化成为适应稻田环境并为人类役用的工作水牛，由此实现了水稻产量和栽培面积在其种植史上的快速扩张，同时水牛与水稻之间也产生了独特的稻作文化和水田中天然的循环农业，成为数千年来我国繁荣的生态农业系统的关键。水牛呼吸过程中吸入氧气，呼出二氧化碳，消化吸收水稻秸秆纤维，通过瘤胃发酵制造有机肥，而水稻通过光合作用应用空气中的二氧化碳，释放氧气，水稻杆的增长制造植物纤维，消耗有机肥，生产人类需要的稻谷，形成天然的循环农业。随着现代科学技术的发展进步，研究水牛的科学家也正在运用新的生物学技术用DNA和化石为人类讲述水牛驯化的历程。