Машинное обучение показало, что предки пшеницы и ячменя погибали от потепления

Археологи из Дании и Испании применили алгоритмы машинного обучения, чтобы восстановить карту растительности Ближнего Востока времен зарождения сельского хозяйства. Результаты, опубликованные в журнале Open Quaternary, опровергают популярную гипотезу: потепление климата не расширило, а сократило ареалы диких злаков на 25%, вынудив древних людей начать их культивацию в изолированных экологических убежищах.

Долгое время считалось, что родина земледелия — так называемый Золотой треугольник на стыке Турции и Сирии. Предполагалось, что после ледникового периода потепление позволило диким злакам захватить новые территории, создав изобилие для собирателей. Однако эта теория игнорировала главное: климат 12 тысяч лет назад радикально отличался от современного.

Ученые применили метод экологического моделирования ниш с прогнозированием назад во времени. Алгоритм Random Forest обучили на современных данных, связав места обитания 65 видов растений (предков пшеницы, ячменя, чечевицы) с нынешним климатом. Затем в модель загрузили палеоклиматические симуляции трех эпох — от позднего плейстоцена до раннего голоцена. Компьютер предсказал, где растения могли выжить при температурах и влажности того времени, а карты сравнили с реальными археологическими находками семян.

Моделирование показало: переход к теплу привел не к расцвету, а к сокращению пригодных зон для большинства диких злаков — в среднем на 25%. Растения, адаптированные к холоду и сухости, плохо переносили потепление и отступали в рефугиумы (убежища).

Главным таким убежищем оказался Левант (территория современных Израиля, Палестины и Иордании). Там сохранилось максимальное биоразнообразие диких злаков. А вот Золотой треугольник на севере потерял свое значение — условия там стали неподходящими для большинства видов. Исключение составили дикий нут и рожь, сохранившие северный ареал, что объясняет их более позднее одомашнивание.

Интересные результаты дал Кипр: модель показала, что дикая пшеница и ячмень могли расти там естественным образом. Это меняет представления о путях неолитизации региона — ранее считалось, что агрокультуру завезли люди с материка.

Исследование переворачивает понимание причин возникновения сельского хозяйства. Оно могло зародиться не от изобилия, а как реакция на кризис: привычные источники пищи исчезали под давлением климата, и людям пришлось взять растения под защиту и начать культивировать их, чтобы выжить, пишет источник.