Pšenica – Triticum aestivum L. (Poaceae)

Sedmi mjesec, srpanj, naziv je dobio po srpu, a srpom se žanje žito. Naizgled je sve vrlo jednostavno i samorazumljivo, no ako malo zagrebemo ispod površine vidjet ćemo da srpanj komemorira najveću promjenu u povijesti čovječanstva, promjenu koja je omogućila stvaranje prvih civilizacija, složenih društava i konačno svega onoga, dobroga i lošega, što čini suvremeni život. Ta promjena je prelazak sa pokretnog, lovačko-sakupljačkog načina života na sjedilački, koji uključuje uzgoj biljaka i životinja za hranu i ostale potrebe. Naša ljudska vrsta, Homo sapiens, pojavila se u Africi prije nekih 300.000 godina da bi prije oko 70.000 – 60.000 godina počela u znatnijem broju naseljavati ostale kontinente, a tek krajem posljednjeg ledenog doba, prije oko 11.500 ljudi su počeli uzgajati prve žitarice. Dakle, 290.000 godina hranu smo sakupljali i lovili u prirodi, tek zadnjih desetak tisuća godina sijemo i žanjemo, što je manje od 4% vremena trajanja naše vrste. U arheologiji je to razdjelnica između mezolitika i neolitika, srednjeg i mlađeg kamenog doba.

Ta promjena dogodila se na više područja na Zemlji i u različita vremena, a mjesto u kojem se to dogodilo po prvi puta je Plodni polumjesec – područje koje se pruža između Eufrata i Tigrisa, pa se u luku savija preko planina na sjeveru do doline Jordana. Veliko je to područje koje obuhvaća današnje države (ili njihove dijelove) Izrael, Jordan, Libanon, Siriju, Tursku, Iran i Irak. To je područje na kojem je uzgojen čitav paket važnih jestivih biljaka – pšenica, ječam, grašak, leća, slanutak, lećasta grahorica i lan. Nazivamo ih i rodonačelničkim kulturama (founder crops) i sve su nam dobro poznate jer i danas čine temelj naše prehrane. Pšenica je i dalje među tri najuzgajanije kulture u svijetu, a ma koliko nam se činila velika raznolikost biljaka koje uzgajamo i nalazimo u trgovačkim centima više od 60% globalne proizvodnje temelji se na svega devet kultura.

Kako volimo jednostavne priče u početku smo mislili da je sve išlo pravocrtno. Ljudi su u jednom trenutku odlučili uzgajati žitarice i radi toga se skrasili napuštajući stari lovačko-sakupljački način života. Međutim, kako su istraživanja napredovala priča je postajala sve složenija, sve se više granala i odlazila u neočekivanim smjerovima. Jedno od prvih iznenađenja bilo je da najstarija stalna naselja pripadaju lovcima-sakupljačima. Nastala su još prije 14.500 godina i pripadala su Natufijskoj kulturi nastaloj na istočnom Sredozemlju. Skrasili su se vjerojatno radi bavljenja obrtom i trgovinom, a hranu su pribavljali na stari način. Ti stari Natufijci sakupljali su divlje žitarice, drobili ih u udubinama stijena te iz brašna pripremali jednostavni beskvasni kruh. Kruh je dakle više tisuća godina stariji od uzgoja pšenice. Drugo iznenađenje bilo je da je uzgoj pšenice došao više usput i vrlo polako jer je zamjena divljih oblika pšenice s kultiviranim trajala dobrih 3000 godina. Nitko za svog života nije primijetio neku drastičnu promjenu u načinu života, pa kad danas govorimo o neolitskoj revoluciji, govorimo o revoluciji koja to nije. U arheološkim nalazištima od prije 11.000 godina nalazimo još vrlo malu količinu kultivirane pšenice jednozrnca i dvozrnca, da bi prije 9000 godina na svim nalazištima u potpunosti prevladali kultivirani oblici.

Što uopće razlikuje divlje vrste pšenica od kultiviranih? Osnovna razlika je vrlo uočljiva. Divlja pšenica ima središnju os klasa (rahis) lomljivu, pa kad zrna dozore klas se raspadne, a zrna se vjetrom, životinjama i kako već rastresu i rasprostrane. Kod kultivirane pšenice ta središnja os klasa ostaje trajno čvrsta i nelomljiva, pa kad zrna dozore sva završavaju na tlu zajedno. Više desetaka biljčica koje kliju na vrlo malom prostoru jednog klasa nemaju velike šanse za opstanak, pa to svojstvo nelomljivog klasa nikako nije nešto dobro u prirodnim populacijama trava, odnosno žitarica. Ono je posljedica jedne jednostavne točkaste mutacije koja se nasumce javlja u divljim populacijama, ali kako je rata preživljavanja biljaka koje ju nose niska, takvi mutanti su rijetki u prirodi. No, idealni su kao žitarica jer nelomljiv klas znači da ćemo više zrna donijeti kući nakon što počupamo ili požanjemo zrele vlati pšenice. Ljudi nisu svjesno izabirali biljke nelomljivih klasova nego je odabir obavila statistika. Ako redom berete vlati pšenice i snop nosite kući dio zrna iz lomljivih klasova će putem otpasti, pa će te do kuće donijeti nešto veći, možda i vrlo malo veći udio zrna s nelomljivih klasova. Zrna ćete vršiti, mljeti, dio spremiti, a sigurno ćete dio rasuti. Iz njih će niknuti nove biljke među kojima će biti veći udio onih nelomljivih klasova. Zatim ćete skupiti i te vlati pšenice kad dozore jer je šteta ne iskoristiti ih kad su već nikle na kućnom pragu, a dio zrna ćete opet pogubiti. I tako opet i opet kroz dugih 3000 godina dok nisu preostale samo biljke nelomljivih klasova. Pokusima je pokazano da je dovoljno svega tridesetak godina da dođete do čiste populacije pšenice nelomljivih klasova, što više nego jasno ukazuje na to da naši preci selekciji nisu poklanjali puno pažnje i da je proces tekao silno polako. Uz ovo temeljno svojstvo koje razlikuje divlje od domesticiranih oblika pšenica polako je rasla i veličina zrna, što kao posljedica genskih promjena, što kao posljedica uzgoja u boljim uvjetima u odnosu na prirodne. Nadalje, zrna divljih pšenica i najstarijih kultivara čvrsto su obavijena pljevama, a zatim su se pojavili mutirani oblici kod kojih su zrela zrna ispadala iz pljevi. To je svojstvo koje štedi vrijeme i znatno olakšava vršenje, ali ljudima je postalo interesantno tek kad su iznašli dobre načine skladištenja jer su zrna ovijena pljevama otpornija na vlagu i bar malo manje interesantna raznim kukcima i glodavcima. Sve te promjene nisu se zbivale istim tempom i nužno išle usporedno. Događalo se još nešto, zrna su postajala sve bogatija glutenom. Ne zato što bi ti davni poljodjelci išta znali o njemu, nego zato što su primjećivali da je kruh od nekih zrna rahliji i spužvastiji, pa su njih dalje sijali. Gluten naime tijesto čini nepropusnim za plinove, pa u njemu ostaje zarobljen ugljikov dioksid kojeg stvaraju kvasci. On se tokom pečenja raširi stvarajući šupljine u kruhu koje ga čine rahlim. Današnje pomodno bježanje od glutena druga je priča u koju ovdje nećemo ulaziti.

Prvi koji je krenuo u potragu za divljim, predačkim pšenicama bio je ruski agronom, botaničar i genetičar Nikolaj Ivanovič Vavilov (1887. – 1943.). Godine 1913. i 1914. proveo je na Cambridgeu kod Williama Batesona koji je ponovno otkrio radove Gregora Mendela i time postao jedan od utemeljitelja genetike. Vavilov je, spojivši znanja iz floristike, biogeografije i genetike zaključio da bi se predačke populacije trebale nalaziti tamo gdje je najveća raznolikost divljih vrsta. Na prvu ekspediciju otišao je 1916. u Iran, a zatim je uslijedio niz drugih ekspedicija. Pokazao je da većina kultiviranih vrsta potječe iz vrlo ograničenih područja na Zemlji koja su kasnije njemu u čast nazvana Vavilovljevim područjima. Pretke pšenice dobro je smjestio na Bliski istok, a u početku njegovih istraživanja činilo se da su genetika i arheologija podudarne u tome da je pšenica kultivirana jednom, na vrlo ograničenom području te se u kratkom vremenu novi sjedilački način života s uzgojem biljaka proširio na veliko područje Plodnog polumjeseca. Činilo se da je sjeverni luk Plodnog polumjeseca to mjesto te da je jedna elitna grupa prvih poljodjelaca bila dovoljno odvažna da se uhvati pripitomljavanja prirode. Njihovo brzo rastuće potomstvo uspješno se širilo zajedno s novim konceptima. Gordon Childe (1892. – 1957.), veliki australski arheolog koji se specijalizirao za europsku prapovijest i bio jedan od vodećih eksperata na Institutu za Arheologiju u Londonu skovao je termin „neolitska revolucija“ potaknut tim ranim gledištem da je prijelaz sa pokretnog na sjedilački način života s uzgojem hrane bio brz, da se dogodio na jednom mjestu i zatim preplavio široko područje.

Već smo vidjeli da je proces bio sve samo ne brz. Razdoblje od 3000 godina puno je vremena. Primjerice, od propasti Rimskog carstva prošlo je tek nešto više od 1500 godina, a znamo koliko je tu povijesti stalo. Uz vrijeme problem je i prostor, odnosno mjesto na kojem je po prvi puta probrana pšenica nelomljivih klasova. Tu se stvar odmah na početku komplicira jer pšenica nije samo pšenica, već postoji niz vrsta koje prirodno žive na području Plodnog polumjeseca. Postoje tri velike grupe vrsta s obzirom na broj kromosoma koje je identificirao još Vavilov. Diploidne imaju sedam parova kromosoma i njima pripada jednozrnac (Triticum monococcum). Tetraploidne imaju 14 parova kromosoma i njima pripadaju dvozrnci (T. turgidum supsp. dicoccoides). Zanimljivo je da se to udvostručenje broja kromosoma dogodilo prije 500.000 do 100.000 godina, dakle puno prije neolitske revolucije tako da uzgoj nema ništa s time. I konačno, heksaploidne imaju 21 par kromosoma i njima pripada krušna pšenica (T. aestivum) koja danas čini preko 90% svih uzgajanih pšenica. Ona je nastala hibridizacijom kultiviranog dvozrnca (T. turgidum supsp. dicoccum) i divlje vrste ostike (Aegilops squarrosa) koja je vjerojatno rasla oko prvih polja kultiviranog dvozrnca ili kao korov u njima. Ta hibridizacija se dogodila prije nekih 10.000 godina. Kako tih šest setova kromosoma treba smjestiti u jezgru, a jezgru u stanicu, kod heksaploida su i jezgre i stanice veće, pa je čitava biljka robusnija s krupnijim zrnima koji imaju više endosperma odnosno škroba. Dogodila se tu i pojava koju nazivamo heterozis ili hibridni vigor, što znači da hibridogeni potomci imaju neka svojstva koja su bolja i poželjnija nego kod roditeljskih vrsta kao što su veći prinos, brže zrenje, otpornost, a posljedica su novih kombinacija gena. Visoki stupnjevi ploidije mogu dovesti i do nekih problema, primjerice otežanog razmnožavanja zbog teškoća u podjeli tolikih kromosoma u mejozi ili do problema u embrionalnom razvitku, ali srećom pšenici se to nije dogodilo.

Vavilov je smatrao da je prvo kultiviran dvozrnac, a nakon njega jednozrnac koji se javljao kao korov u poljima dvozrnca. Tek zatim je u igru ušla krušna pšenica i uvelike potisnula starije kultivare. Tako je spasio gledište po kojem postoji jedno ishodišno mjesto kultiviranja. Prva molekularnogenetička istraživanja temeljena na DNA iz 1990-ih pokazala su slično. Pojedine vrste kultiviranih žitarica trebale bi imati točno određena geografska područja svog porijekla. Primjerice, planina Kracadağ na jugoistoku Turske bila bi mjesto kultiviranja jednozrnca i dvozrnca, jordanska nizina ječma. Činilo se da Vavilov i Childe imaju pravo – različite vrste i sorte žitarica domesticirane su brzo u određenim područjima odakle su se rasprostranile kako se etabliralo poljodjelstvo. Čak se činilo da je moguće identificirati kulturološke grupe ljudi na jugoistoku Turske koje su nadošle na genijalnu ideju o kultiviranju žitarica, što im je pribavilo elitni status i omogućilo rast i širenje.

Početkom 21. stoljeća pojavile su se prve dvojbe, stara i jasna priča počela je dobivati sve više pukotina kako su stizali rezultati novih istraživanja. Nova arheološka i arheobotanička istraživanja upućivala su da je domestikacija bila dugotrajan i kompliciran proces. Na primjer, arheološka istraživanja u dolini Eufrata su pokazala da je trebalo dobrih tisuću godina da se lomljivi klasovi jednozrnca zamijene nelomljivima. Arheolozi su nalazili različita mjesta unutar Plodnog polumjeseca kao moguća izvorišta domestikacije, no kako je vrijeme odmicalo i istraživanja napredovala slika je postajala sve mutnija i neodređenija. Pokazalo se da domestikacija nije strogo usmjereni proces koji je započeo na točno određenom mjestu u određeno vrijeme nego da se radi o složenoj i rasprostranjenoj mreži koja uključuje mnoge slijepe ulice i neuspjehe te da ne postoji jasan napredak. Neolitik je na Bliskom istoku započinjao sporadično i neujednačeno na širokom području i tokom tisućljeća.

Prvi rezultati molekularne genetike koji su upućivali na jedinstveno i jednokratno porijeklo kultiviranih žitarica pokazali su se kao posljedica metodoloških ograničenja, a ne stvarnih zbivanja. Na prve pukotine u staroj teoriji uputilo je istraživanje porijekla ječma na temelju jezgrine i kloroplastne DNA. Pokazalo se da ječam potječe iz bar dva izvorišna područja – doline Jordana i ogranaka planine Zagros. Kako su se istraživanja umnožavala slika je postajala sve složenija jer se otkrilo da su pojedini sojevi kultiviranog ječma u srodstvu s divljim sojevima ječma iz neposredne okolice, tako da ječam nema jednog divljeg pretka nego mnoge. Ne postoji neki konkretni centar domestikacije ječma na koji bi mogli uprijeti prstom na karti. U igri je mozaik predaka čiji se tragovi nalaze u genomu današnjeg kultiviranog ječma.

Ostaci domesticiranog dvozrnca pronađeni su u različitim arheološkim nalazištima starijima od 10.000 godina na području čitavog Plodnog polumjeseca. I opet su prva molekularnogenetička istraživanja upućivala na jednu divlju populaciju s jugoistoka Turske kao predačku, što bi upućivalo na njegovo vrlo brzo rasprostranjivanje Plodnim polumjesecom. No, i ovdje su novija istraživanja pokazala da je dvozrnac nastao mozaično i da je u srodstvu s mnogim divljim populacijama na širokom području Bliskog istoka.

Slična je i priča o domestikaciji jednozrnca. Nova istraživanja pokazuju da tokom domestikacije nije došlo do smanjenja genske raznolikosti, da kultivirani jednozrnac nije prošao ni kroz kakvo genetičko usko grlo, nego naprotiv, da u sebi krije raznolikost divljih predaka s čitavog sjevernog luka Plodnog polumjeseca.

Kad sumiramo nove spoznaje iz arheologije i populacijske genetike možemo reći da postoje mnogi, međusobno povezani domestikacijski centri na širokom području Plodnog polumjeseca. To dodatno znači da ako su lokalni kultivirani sojevi žitarica bili u srodstvu s divljim populacijama da ih je to činilo dobro prilagođenim lokalnim klimatskim i edafskim prilikama. Prepoznavanje zanimljivih i korisnih svojstava divljih populacija čini ih i te kako zanimljivim i danas za daljnje oplemenjivanje žitarica i stvaranje novih sorti koje će odgovarati izazovima klimatskih promjena.

Nasuprot tomu, neki dijelovi divljeg genoma odlično funkcioniraju i van izvorišnog područja. Tako na primjer mnoge sorte ječma koje se kultiviraju u Europi i Aziji nose djelić genoma iz divljih populacija koje rastu u sirijskoj pustinji i omogućavaju im otpornost na sušu.

Složili smo priču o tome kako su ljudi počeli sakupljati divlje žitarice i od njih raditi kašu i jednostavni kruh te kako su ih u dugotrajnom i difuznom procesu kultivirali da bi konačno postale temelj prehrane i baza prvih velikih civilizacija Mezopotamije i Egipta i ostale najvažniji izvor kalorija za ljude do danas. No, ostaje pitanje zašto su naši davni preci odabrali baš žitarice. One su ipak samo trave i njihovi plodići su relativno sitna pšena od kojih ima većih i slasnijih plodova. Pšena se k tome ne mogu jesti sirova nego ih u zahtjevnom procesu treba preraditi u brašno, a njega u kruh ili kašu. Ni tu se ne radi o nekoj svjesnoj odluci nego jednostavno o iskorištavanju raspoloživih resursa. Kako je ledeno doba u razdoblju od 15.000 do 12.000 godina išlo kraju tako je rasla količina ugljikovog dioksida u atmosferi od 180 do 270 ppm. Eksperimenti su pokazali da takav porast može povećati produktivnost trava za oko 15%. Kako se svijet zagrijavao, Bliski istok je postao kišovitiji, pa su se na prostoru ledenodopskih polupustinja rasprostranili travnjaci, na njima je rastao velik broj vrsta trava s velikim plodićima. Takvih krupnozrnatih trava gotovo da nije bilo u drugim dijelovima svijeta. One su zbog velikih populacija, brzog životnog ciklusa i škrobom bogatih plodića postale pouzdan izvor hrane. Kad se činilo da je sve postalo idealno, da divljeg žita ima više nego dovoljno, došlo je do tisućugodišnje zime – mlađed Dryas doba koje je trajalo otprilike prije 12.900 do 11.700 godina prije današnjice. Na Bliskom istoku klima je ponovno postala hladnija i suša, što je možda navelo ljude na početak uzgoja žitarica kao bi osigurali stalne izvore hrane u uvjetima smanjenih prirodnih populacija. Kraj ledenog doba doveo je i do porasta ljudske populacije prije nastanka poljodjelstva, pa je moguće da se već prije Dryas doba počeo osjećati pritisak na resurse. Jedna od teorija će reći da nije kruh bio glavni proizvod koji je naveo ljude na sakupljanje i kasnije na uzgoj žitarica, nego pivo. Ono je prvo alkoholno piće koje su ljudi počeli proizvoditi. Dobro znamo da alkohol mijenja stanje svijesti, a kako naši davni preci (i oni puno noviji) nisu znali ništa o neurofiziologiji, smatrali su da im pivo omogućuje komunikaciju s onostranim, sa svijetom duhova i predaka. I tako su ljudi iz religijskih razloga postali ovisni o žitaricama.

Kako god, kad se poljodjelstvo jednom etabliralo omogućilo je uzgoj znatno veće količine žitarica nego što bi ih se našlo divljih na istoj površini. Više hrane na jednom mjestu i sjedilački način života omogućili su brži rast populacija, a više ljudi više jede, pa je trebalo više novih polja. U jednom trenutku je povratak unatrag postao nemoguć. Nije više bilo dovoljno divljih biljaka i životinja da bi se ljudi mogli prehraniti. Jedini izbor je bio rintati na poljima ili umrijeti od gladi. Neki će reći da je čovječanstvo time upalo u najveću klopku u svojoj povijesti. Na put bez povratka. Od jednostavnih, egalitarnih lovačko-sakupljačkih društava koja su živjela slobodno, hranila se raznoliko i imala obilje slobodnog vremena do složenih društava obilježenih raslojavanjem s malo bogatih i puno siromašnih koji rade od jutra do mraka kako bi na svojim leđima nosili sve strukture države, religije i najrazličitijih oblika ugnjetavanja. Iz toga se nikad nismo izvukli, što svakodnevno vidimo u svijetu oko sebe. Najradikalniji će okrenuti koplje i reći da je u svemu tome najviše profitirala pšenica. Od jedne među mnogim vrstama bliskoistočnih trava postala je jedna od najrasprostranjenijih biljnih vrsta na Zemlji, a ljudi su upregnuti da ju siju, prihranjuju, brane od korova i biljojeda i stalno stvaraju nove površine na kojima će rasti. Mi smo robovi pšenice. Takav stav je zanimljiv, no pšenica je ipak samo trava bez volje i planova, a ljudi su ti koji si kompliciraju život. Također bez neke volje i plana kako smo vidjeli iz povijesti kultiviranja pšenice.

Autor teksta: Antun Alegro