Машинное обучение доказало, что предки пшеницы и ячменя гибли от потепления

Фото из открытых источников

Археологами из Дании и Испании применены алгоритмы машинного обучения, позволившие восстановить карту растительности Ближнего Востока эпохи рождения сельского хозяйства. Итоги работы опубликованы в журнале Open Quaternary, и они показали ложность популярной гипотезы. Оказалось, что потепление климата не расширяло, а напротив, привело к сокращению ареалов диких злаков на 25%, заставив людей древности начать их культивацию в изолированных экологических убежищах.

Долгое время эксперты считали, что родиной земледелия является так называемый Золотой треугольник на стыке Турции и Сирии. Выдвигалась версия, что после ледникового периода потепление дало диким злакам возможность захвата новых территорий, породив изобилие для собирателей. Но данная гипотеза упускала главный факт: климат 12 тысяч лет назад кардинально отличался от современного.

Учеными была задействована методика экологического моделирования ниш с обратным прогнозированием во времени. Алгоритм Random Forest был обучен на современных данных, связавших места обитания 65 видов растений (предков пшеницы, ячменя и чечевицы) с сегодняшним климатом.

Далее в модель были загружены палеоклиматические симуляции трех эпох — от позднего плейстоцена до раннего голоцена. Компьютер рассчитал, где растения могли выжить при температурах и влажности того времени, затем карты сравнили с реальными археологическими находками семян.

Моделирование явно продемонстрировало: переход к теплу привел к сокращению пригодных для выживания ареалов для большинства диких злаков, в среднем на 25%. Растения, которые уже успели адаптироваться к холоду и сухости, плохо справлялись с реалиями потепления и отступали в рефугиумы (убежища).

Главным таким прибежищем оказался Левант (территория современных Израиля, Палестины и Иордании). Там и сегодня находят семена максимального числа диких злаков. Но Золотой треугольник на севере утратил свое значение, ибо условия там стали не жизнеспособными для большинства видов. Исключением стали дикий нут и рожь, сохранившиеся в северном ареале и были одомашнены позднее.

Любопытные результаты показал Кипр: модель предсказала, что дикая пшеница и ячмень могли расти в этой зоне естественным образом. Что меняет былые представления: ранее было принято считать, что агрокультура завезена людьми с материка.

Исследование меняет понимание истоков сельского хозяйства. Оно зародилось не от изобилия, а в качестве реакции на кризис: традиционные источники пищи пропали под давлением климата, и люди были вынуждены культивировать их, чтобы самим выжить.