水稻是世界上最古老和最重要的糧食作物之一。它有著悠久而豐富的歷史，可以追溯到亞洲的古代文明。達特茅斯大學領導的一項研究發現了最早的水稻收割證據，可以追溯到10000年前的中國南方。研究小組分析了石器，發現了用於收割水稻的兩種方法的證據，這幫助啟動了作物的馴化。這些發現最近發表在PLOS ONE雜誌上。

野生水稻和馴化水稻的區別在於它們的種子傳播模式；野生水稻自然脫落其成熟的種子，使其在成熟時碎落在地上，而栽培水稻在成熟時將其種子保留在植物上。

為了收穫水稻，需要某種工具。在用工具收割水稻的過程中，早期的水稻種植者在選擇留在植株上的種子，所以逐漸地，留在植株上的種子的比例增加了，這帶來了水稻的馴化。

從上山石片和荷花山石片中找到的植物石：稻殼植物石（在左邊）和稻葉植物石

“在相當長的時間裡，困惑之一是在中國南方沒有發現新石器時代早期或新石器時代（公元前10000-7000年）的收穫工具，也就是我們知道水稻開始被馴化的時間段，”主要作者、達特茅斯大學人類學助理教授王佳靜說。”然而，當考古學家在長江下游流域的幾個新石器時代早期遺址工作時，他們發現了很多小塊石頭，這些石頭有鋒利的邊緣，可能是用來收穫植物的。我們的假設是，也許這些小石片中有一些是收割水稻的工具，這就是我們的結果所顯示的。”

在長江下游流域，最早的兩個新石器時代文化群體是上山人和跨湖橋人，研究人員調查了來自上山和荷花山遺址的52件剝落石器。

使用指刀和鐮刀收割水稻的方法示意圖

石片外觀粗糙，製作不精細，但有鋒利的邊緣。平均來說，這些石片工具小到可以用一隻手握住，寬度和長度大約為1.7英寸。為了確定這些石片是否用於收割水稻，研究小組進行了使用磨損和植物石殘留物的分析。

在使用磨損分析中，在顯微鏡下檢查了工具表面的微小划痕，以確定這些石頭是如何使用的。結果顯示，30塊石片的使用磨損模式與收穫矽質（富含二氧化矽）植物（可能包括水稻）時產生的磨損相似。細緻的條紋、高度的拋光和圓形的邊緣將用於切割植物的工具與用於加工硬質材料、切割動物組織和刮削木材的工具區分開來。

來自上山文化（（a）-（h））和跨湖橋文化（（i）-（l））的部分石片工具，紅點代表工具的工作邊緣

通過植物石殘留物分析，研究人員分析了留在石片上被稱為”植物石”或植物矽質骨架的微觀殘留物。他們發現，28件工具中含有水稻植物石。關於水稻植物石的有趣之處在於，稻殼和葉子會產生不同種類的植物石，這使我們能夠確定水稻是如何收割的。

使用磨損和植物石分析的結果說明，當時使用了兩種類型的水稻收割方法–“指刀”和”鐮刀”技術。這兩種方法今天仍然在亞洲使用。

早期階段（10000 – 8200 BP）的石片顯示，水稻的收割主要採用指刀法，即收割稻株頂部的圓錐體。結果顯示，用於指刀收割的工具的條紋主要與石片邊緣垂直或對角，這表明有切割或刮削的動作，並含有種子或稻殼的植物石，表明水稻是從植物的頂部收割的。

一株水稻包含許多圓錐花序，它們在不同的時間成熟，因此當水稻馴化處於早期階段時，指刀式收割技術特別有用。然而，來自後期階段（公元前8000年至公元前7000年）的石片有更多的鐮刀收割的證據，其中植物的下部被收割。這些工具的條紋主要與工具的邊緣平行，反映出可能使用了切片的動作。

當水稻變得更加馴化時，鐮刀收割法被更廣泛地使用，更多成熟的種子留在植物上。由於同時收割整株植物，水稻的葉子和莖也可以用於燃料、建築材料和其他用途，因此這是一種更有效的收割方法。這兩種收割方法都會減少種子的碎裂。這就是為什麼我們認為水稻馴化是由人類無意識的選擇所推動的。