Une étude souligne les origines arméniennes d’une culture ancienne avec un potentiel de biocarburant pour l’aviation

La recherche multidisciplinaire de l’Université de Washington à St. Louis révèle les origines et les utilisations de la caméline et pourrait aider à orienter les décisions essentielles à la réalisation de son potentiel en tant que matière première de biocarburant pour une industrie aéronautique plus verte à l’avenir.

Le biologiste Jordan Brock a mené plusieurs expéditions sur le terrain pour collecter des camélines sauvages pendant ses études supérieures à l’Université de Washington, dont un voyage en Ukraine en tant qu’explorateur du National Geographic.

« Ce qui m’a été particulièrement précieux, c’était de voir comment les populations rurales d’Ukraine continuaient à cultiver la caméline, une culture qui avait été perdue dans presque toute l’Europe », a déclaré Brock.

Selon la nouvelle étude de Brock dans le Journal américain de botaniqueco-écrit par Melissa Ritchey, candidate au doctorat en anthropologie, et Kenneth M. Olsen, professeur de biologie, tous deux en arts et sciences à l’Université de Washington.

“En utilisant de nombreuses sources de preuves, dans ce cas archéologiques et génétiques, nous pouvons acquérir une compréhension beaucoup plus claire de l’histoire de la domestication des cultures et retracer les déclins et les augmentations de leur utilisation au fil du temps”, a déclaré Ritchey.

Dans cette étude, les chercheurs ont déterminé que la caméline a probablement été domestiquée dans la région du Caucase près de ce qui est maintenant connu sous le nom d’Arménie, il y a environ 6 000 à 8 000 ans.

Les programmes de sélection visant à améliorer cette culture pour les applications de biocarburants devraient tenir compte des niveaux élevés de diversité génétique présents dans son progéniteur sauvage, Caméline microcarpaen Asie occidentale et dans la région du Caucase, ont déclaré les chercheurs.

Une récolte ancienne

L’histoire de la caméline en tant que culture oléagineuse européenne est longue, mais à bien des égards mal connue.

Dans les sites archéologiques du début de l’âge du fer, les graines de caméline étaient conservées à l’écart des graines de lin, ce qui indique qu’elles étaient cultivées séparément. La caméline a continué à être cultivée à travers l’empire romain et jusqu’au début du XXe siècle.

La plupart des pays d’Europe occidentale ont cessé de cultiver la caméline dans les années 1930 et 1940, tandis que les agronomes et les agriculteurs de Russie, de Suède et du Danemark ont ​​continué à cultiver et à mener des essais sur le terrain avec la caméline.

Pour cette étude particulière, les scientifiques de l’Université de Washington ont utilisé le génotypage par séquençage de 185 accessions, ou échantillons prélevés à un endroit spécifique, de Caméline sativa et ses parents sauvages pour examiner la structure de la population au sein de l’espèce cultivée et sa relation avec les populations de son géniteur sauvage. Dans une analyse complémentaire, ils ont étudié la littérature archéologique pour identifier les sites avec des restes archéobotaniques de caméline et évaluer le moment et la prévalence de l’utilisation en Europe et en Asie occidentale.

“La grande majorité des données en archéobotanique proviennent de restes de plantes qui sont carbonisés par la combustion”, a déclaré Ritchey. « Malheureusement, la forte teneur en huile des graines oléagineuses comme la cameline ne leur permet pas de se carboniser, mais de se détruire au contact du feu. Cependant, j’ai quand même pu trouver beaucoup de données, ce qui nous a donné les informations dont nous avions besoin.

“Il y avait aussi un certain nombre de ‘gâteaux’ de caméline trouvés dans les sites vikings et de l’âge du fer en Europe du Nord qui sont vraiment cool!” dit-elle.

Ritchey a également découvert des enregistrements de caméline de Gordion en Turquie, un site du patrimoine mondial de l’UNESCO, et de Kumtepe, une colonie néolithique considérée comme la plus ancienne colonie permanente de Troas, la région du nord-ouest de l’Anatolie, où Troie a ensuite été construite.

Les archéologues ont longtemps émis l’hypothèse que la caméline était domestiquée dans les régions autour de l’Arménie, tandis que les phytogénéticiens avaient émis des hypothèses différentes et concurrentes sur les origines de la plante en tant que culture.

Ritchey a déclaré: “Grâce à nos analyses, nous avons pu tester ces hypothèses et fournir un consensus plus clair sur les premières apparitions domestiquées en Arménie.”

Nouvel intérêt pour les applications des biocarburants

Le nouvel intérêt pour la caméline a stimulé une énorme augmentation de la recherche moléculaire sur la caméline et comment l’améliorer.

La courte saison requise pour la culture de la caméline, associée à ses faibles besoins en intrants, signifie qu’elle pourrait être une culture précieuse dans les zones où il y a peu d’alternatives. La caméline peut être cultivée dans des sols marginaux, ce qui signifie que les agriculteurs peuvent profiter de terres négligées ou non arables pour la cultiver.

Ces qualités pourraient être améliorées par la sélection ou la modification génétique. Mais un manque de diversité dans les cultivars modernes de la culture rend cette perspective plus difficile.

Caméline sativa est également connu sous le nom de faux lin ou Or-de-Plaisir. Des recherches de l’Université de Washington à St. Louis montrent que la caméline a peut-être été une culture plus importante et plus répandue qu’on ne le pensait auparavant. (Image : Shutterstock)

“Malheureusement, la faible diversité génétique présente dans les cultivars modernes présente des défis pour les sélectionneurs qui recherchent des variations génétiques et des caractéristiques agricoles (rendement accru, résistance accrue aux maladies, tolérance à la sécheresse, etc.), qu’ils peuvent utiliser pour sélectionner de meilleurs cultivars de caméline, “, a déclaré Broc.

“Comprendre l’histoire de la domestication de la caméline est une découverte importante et opportune car cet effort a identifié où une nouvelle diversité sauvage est présente, en particulier en Géorgie et en Arménie”, a déclaré Brock. “Cela pourrait s’avérer être une solution aux défis de la faible diversité génétique de la culture.”

Le gain pourrait être important, à la fois pour les agriculteurs intéressés par les utilisations alimentaires traditionnelles et pour ceux qui souhaitent étendre l’utilisation de la caméline comme matière première pour les biocarburants.

“En fin de compte, son utilisation comme biocarburant pour l’aviation changerait le plus la donne, car les compagnies aériennes peuvent réduire les émissions de carbone et rendre les vols plus durables en utilisant du carburéacteur dérivé de la caméline”, a déclaré Brock, qui est maintenant une National Science Foundation (NSF ) chercheur postdoctoral à la Michigan State University. “Le carburéacteur dérivé de la caméline a déjà été testé par l’US Air Force et dans des avions de ligne commerciaux et montre des émissions considérablement réduites.

“Les mélanges d’huile de caméline se sont avérés viables”, a-t-il déclaré. “Le prochain obstacle est d’augmenter la production sur le terrain et d’améliorer le rendement des cultures.”

De nombreuses utilisations pour les âges

Bien qu’une grande partie de l’intérêt actuel pour la caméline réside dans son utilisation comme biocarburant, il existe encore un potentiel considérable pour qu’elle réapparaisse comme aliment et huile comestible pour les consommateurs modernes.

Brock lui-même a été particulièrement ému par ses interactions avec les producteurs de camélines lors de ses recherches sur le terrain.

“Observer comment les agriculteurs ukrainiens transforment les graines de caméline en huile – généralement utilisée dans les salades ou pour tremper le pain – et en une farine de graines riche en protéines pour l’alimentation animale, a été un point critique pour moi”, a déclaré Brock. “Pour voir qu’il y avait encore des utilisations traditionnelles de la cameline en Europe, j’ai réalisé l’importance de comprendre cette culture et comment elle était utilisée, mais aussi d’où elle venait en premier lieu.”

“Souvent, la génétique et l’archéologie travaillent dans le même but concernant le traçage des lignées dans le passé – que ce soit avec des plantes, des animaux ou des personnes”, a déclaré Ritchey. “Nous travaillons de plus en plus étroitement avec nos données, nos capacités de recherche et nos interprétations pour répondre à ces questions.

“C’est très excitant lorsque les données s’alignent et que nous sommes en mesure de répondre à ces questions importantes sur le développement non seulement de l’espèce humaine, mais aussi de nos interactions avec d’autres êtres vivants comme les plantes.”