תירבות צמחי בר הוא תהליך שבו האדם גידל וטיפח צמחי בר, ועל ידי כך, במקרה או במכוון, ברר והתאים צמחים אלה לצרכיו. באמצעות ברירה סלקטיבית של תכונות גנטיות שיש בהן תועלת לצרכיו, כמו גודל הצמח והפרי, הארכת חיי מדף, צבע, טעם וצורה השונים במקצת מצורתם בטבע כך שיתאימו לצרכיו כצמחימאכל או כצמחי נוי.
תרבות צמחים החל לפני לפחות 12,000 שנה עם דגניםבמזרח התיכון, ודלעת הבקבוקים באסיה. החקלאות התפתחה באחד-עשר מרכזים שונים ברחבי העולם לפחות, בתהליך של תרבות יבולים ובעלי חיים שונים.
צמחי נוף ונוי הם צמחים מתורבתים להנאה אסתטית בבית וסביבתו. הצמחים המתורבתים לייצור מזון בקנה מידה גדול נקראים יבולים. צמחים מתורבתים ששונו במכוון או נבחרו עבור מאפיינים רצויים מכונים קולטיגנים (cultigens).
זית בר
צמחים רבים המניבים פירות וזרעים, צמחי נוי וירק שבשימוש האדם בימינו, שונים במקצת בתכונותיהם בטבע. חלק מתכונות צמחי הבר לא היו נוחות לגידול על ידי האדם, לדוגמה, מנגנון הפצת זרעים למשל אצל אפונת בר על ידי פיצוץ או מנגנון הבשלה מדורג. חלק מתכונות אלו היו מנגנוני הגנה שהצמחים פיתחו לצורך עמידותם ושרידותם בטבע. האדם שאף לשפר את הצמחים, כדי שישתלמו כלכלית. התירבות אפשר להרחיק תכונות לא רצויות ולשפר תכונות קיימות, כמו גודל הפרי, בתפוח, בתירסובזית,[דרוש מקור] העגבנייה, תפוח האדמה, החצילוהשקד ותפוקת השמן שהוגדלה בזית המתורבת יחסית לזית הבר.[דרוש מקור]. זיהוי של הורה הבר נעשה באמצעות דמיון צורני, כמו גודל, צורת הזרעים, צורת הפרחים וצבעם, וקרבה גנטית כמספר וצורת הכרומוזומים. הכלאה בין מיני הצמח, המתורבת והבר, מאפשרת יצירת צאצאים פוריים. לעיתים במהלך התירבות, הצמחים איבדו תכונות טובות ונפגעו איכויות חיוניות, כגון עמידות למחלות, לטמפרטורות קיצונית ותנאי מליחות קיצוניים, והפחתת עוצמת הריח כך שטעמם אינו מודגש כמו בצמח הבר, והערך התזונתי ירד. בחיטה המתורבתת כמות החלבונים, הברזל והאבץ ירדה. חוקרים ישראלים ואמריקנים הצליחו לבודד את הגנים המעורבים בכך, וכיום ישנה תוכנית להעשיר מחדש את החיטה המתורבתת בתכונות החיוביות שאבדו לה בתהליך התרבות.
קציר חיטים, ציור קיר מצרים העתיקה, קבר בחפירות מנה Menna
אבני טחינת גרעיני דגן בתקופה הנאוליטיתמרכזים לתירבות והתפשטות צמחים מתורבתים
תירבות דגנים וקטניות החל כבר לפני 13,000 שנה בתקופה הנאוליטית, כאשר האדם עבר מאורח חיים של מלקט-צייד לאורח חיים חקלאי, תקופה המכונה גם המהפכה הנאוליטית. התירבות החל עם צמחי אפונה, חיטה ושעורה, שמחזור גידולם קצר ונמשך מספר חודשים, ולכן קל לבודד את התכונות הרצויות [דרוש מקור]. הניסיונות המוקדמים ביותר של בני אדם לתרבות צמחים התרחשו במזרח התיכון. קיימות עדויות מוקדמות לגידול מודע ולבחירת תכונות של צמחים על ידי קבוצות פרה-נאוליתיות בסוריה. גרגרי שיפון מלפני 13,000 שנה, נמצאו בתל אבו חוריירה בסוריה,[1] אך נראה כי מדובר בתופעה מקומית. כתוצאה מגידול דוכנים של שיפון בר לקראת תהליך של תרבות.[1]גידולי דגנים תורבתו לראשונה לפני כ-11,000 שנה בסהר הפורה במזרח התיכון. הבוטנאי והאגרונוםאהרון אהרונסון התפרסם כאשר גילה בשנת 1906 את חיטת הבר המכונה 'אם החיטה', במדרונות שמעל לבית הקברות של ראש פינה.[2] תגליות ארכאולוגיות בכרמל וצפונית לים המלח מעידות כי גם זית הבר צמח בארץ ישראל. גם שעורה וקטניות כמו אפונה ועדשים תורבתו באזור זה. באפונת הבר קיים מנגנון הפצת זרעים באמצעות תרמיל המתפתל סביב עצמו, מתבקע וזורק את הזרעים למרחק של 3-4 מטרים שאינו קיים באפונת הגינה, כי אינו מתאים לאיסוף מסודר על ידי חקלאים. החמצה תורבתה בדרום טורקיה. הרימון גדל בר דרומית לים הכספי, התפוח במרכז אסיה, וגפן הבר באזור שמצפון מזרח אפגניסטן ועד מרכז טורקיה. לעומת זאת ירקות כמו העגבנייהתפוח-האדמה והתירס תורבתו בדרום אמריקה. תירבות הצמחים שיפר מאוד את תפוקת הרבייה של צמחי יבולים מעבר לתפוקה של אבותיהם הפראיים. הגידולים המתורבתים הראשונים היו בדרך כלל שנתיים, בעלי זרעים או פירות גדולים. אלה כללו קטניות כמו אפונה ודגנים כמו חיטה. המזרח התיכון התאים במיוחד למינים אלה כתוצאה מהאקלים היבש בקיץ שהוביל לאבולוציה של צמחים חד-שנתיים בעלי זרעים גדולים, ומגוון הגבהים הוביל למגוון גדול של מינים. עם התפתחות התירבות החלו בני האדם לעבור מחברת ציידים-לקטים לחברה חקלאית מיושבת. שינוי זה יוביל בסופו של דבר, כ-4,000 עד 5,000 שנים מאוחר יותר, למדינות הערים הראשונות ובסופו של דבר לעליית הציוויליזציה עצמה. תרבות הדגניםבמזרח התיכון ודלעת הבקבוק (bottle gourd) בדרום אפריקה החלה באחד-עשר מרכזים ברחבי העולם. צורת גידול זו יכלה להתאים לנוודים שעוברים ממקום למקום.[3]
תירבות עצי פרי
לפני כ-6,000 שנה תורבתו עצי פרי ושיחים שניתן להצמיחם מזרעים או מייחורים, כמו זית,[4]גפן,[5]תמר, תאנה[6] ורימון.[7] בצמחים אלו תקופת מתן הפרי התארכה למספר שנים והתאימה לחקלאים שהתיישבו ביישובי קבע. בשלב השלישי תורבתו עצים שמצריכים הרכבה, כמו תפוח, אגס, דובדבן ושזיף. ההרכבה הייתה טכניקה שהתפתחה מאוחר יותר ודרשה מומחיות רבה. אזור המזרח התיכון של עולם העתיק היה מוקד חשוב של תירבות צמחים ובעלי חיים. גם צמחים שתורבתו במערב אירופה, מקורם היה במזרח התיכון.
בחלקים אחרים של העולם תורבתו מינים שונים אחרים. ביבשת אמריקה תורבתו הדלעת, התירס, השעועית ומניהוט, הידוע בשם קסבה היוו את ליבת התזונה באפריקה. במזרח אסיה תורבת הדוחן, האורז והסויה הגידולים החשובים ביותר כמקור לעמילנים. באזורים מסוימים בעולם, כגון דרום אפריקה, אוסטרליה, קליפורניה ודרום אמריקה מעולם לא ראו מינים מקומיים מתורבתים.
בתי התירבות סיפקו לבני האדם משאבים שבהם יכלו לתכנן צפויה ובטוחה יותר, להעביר ולחלק מחדש יבולים. תהליכים אלה הניעו את ההתפשטות החקלאית על פני כדור הארץ. בתקופה הרומאית תורבתו רוב הצמחים האחרים המוכרים לנו. המשך הביות היה הדרגתי, תהליך של ניסוי וטעייה לסירוגין, ולעיתים קרובות הביא למאפיינים ומאפיינים שונים.[8] עם הזמן תורבתו צמחים רב-שנתיים ועצים קטנים כולל התפוחוהזית. כמה צמחים, כמו אגוז המקדמיה והפקאן, לא בויתו עד לאחרונה. הפטל ותות השדה[9] תורבתו רק בתחילת המאה ה-19.
עץ האלון שלבלוטיו ערך תזונתי רב לא תורבת עד עצם הזה, עקב קשיים בתהליך התרבות.
התירבות לא הוגבל לצמחי מאכל בלבד. גם צמחים ששימשו את בני האדם למטרות אחרות, כגון כותנה עברו תהליך של תירבות. לשם כך נבחרו צמחים בעלי סיבים וגבעולים ארוכים וישרים. לעיתים היו בעלי חיים שהפריעו לתירבות כמו ציפורים במקרה של תות שדה, וסנאים במקרה של אלון.
מרכזים לתרבות מינים ספציפיים של צמחים
תהליכי התירבות הראשונית של הצמחים השפיעה בעיקר על הגנים השולטים במורפולוגיה שלהם: גודל הזרע, מבנה הצמח, מנגנוני הפיזור בטבע, והפיזיולוגיה שלהם: תזמון הנביטה, ההבשלה. לדוגמה, חיטת הבר מתנפצת ונופלת ארצה כדי לפזר את הזרעים ולהפיץ את עצמה מחדש כשהיא בשלה, אך חיטה מתורבתת נשארת על הגבעול לקציר קל יותר. שינוי זה היה אפשרי בגלל מוטציה אקראית באוכלוסיות הבר בתחילת גידול החיטה. חיטה עם מוטציה זו נקצרה בתדירות גבוהה יותר והפכה למקורות הזרעים ליבול הבא. החקלאים המוקדמים בחרו לעבור למוטציה זו. התוצאה היא חיטה מתורבתת הנשענת על החקלאים לרבייתה והפצתה.
חציל בר wild-type Ethiopian eggplant speciesגזר ברעגבניות בר
השוואה בין צמחים מתורבתים לצמחי המוצא
האופן שבו הם מובאים לסביבה מגוונת יותר בטווח גאוגרפי רחב יותר[10]
נוכחות פחותה של מערכות הגנתיות: שערות, קוצים, קוצים ועצים, רעל, כיסויי הגנה וחוסן. הגדלת הסיכוי להיאכל על ידי בעלי-חיים ומזיקים. מחייב טיפול מונע על ידי אדם;
הרכב כימי שונה, שיפור טעם על ידי העלאת רמת הסוכר, שיפור ריח, שיפור צבע, הפחתת רעילות[13][14]בננת ברהחלק האכיל גדול יותר וקל יותר להפרדה מהחלק הבלתי אכיל (פרי אבן).
השפעת התירבות על המיקרוביום הצמחי
המיקרוביום מוגדר כאוסף של מיקרואורגניזמים המאכלסים את פני השטח והרקמות הפנימיות של צמחים, המיקרוביום מושפע מתירבות ורבייה של צמחים. התירבות גורם לשינויים בהרכב הקהילה המיקרוביאלית של המיקרוביום,[15][16][17] הקשורים לצמחים. [18][17] התפתחות שושלת הצמחים בתהליכי הביות והתירבות עיצבו את האנדופיטים (endophyte) בדפוסים בדומה לגנים הצמחיים,[17] בתהליך של פילוסמביוזה (phylosimbiosis) אשר נצפו במספר שושלות של בעלי חיים וצמחים. [19][20][21]
סכמה של תרבות צמח החרדל. התפתחות הכרובית, הברוקולי, הכרוב והקייל
^ 12Hillman, G.; Hedges, R.; Moore, A.; Colledge, S.; Pettitt, P. (2001). "New evidence of Lateglacial cereal cultivation at Abu Hureyra on the Euphrates". Holocene. 11 (4): 383–93. Bibcode:2001Holoc..11..383H. doi:10.1191/095968301678302823.
^Zeven, A.C.; de Wit, J. M. (1982). Dictionary of Cultivated Plants and Their Regions of Diversity, Excluding Most Ornamentals, Forest Trees and Lower Plants. Wageningen, Netherlands: Centre for Agricultural Publishing and Documentation.
