中國北方的農民在粟上建立了自己的文明，同時還用這種農作物餵狗（小圖）。（圖片提供: Loukas Barton）
狗、豬和人的骨骼為研究中華文明的起源提供了重要線索。新的研究表明，這些遺骸包含了三個物種當時都在食用的一種農作物的痕跡，從而表明，古代中國人在種植水稻之前可能先耕種了粟（穀子或小米）。
與水稻和小麥類似，粟也能夠結出小而可食用的種子。考古學家早已發現，中國和印度很早便開始種植粟；已知最早的麵條——具有4000年的歷史，由中國科學家在2005年報導——就是由粟製成的。人們已經知道，水稻在中國最早出現在溫暖而潮溼的南部地區，而粟則在更冷、更乾燥的中國北方得到馴化。然而這兩種農作物的栽培是相互獨立的，還是由中國南方種植水稻的農民遷徙到北方後開始馴化野生粟，並使其最終成為可以耕種的物種，考古學家則一直對此存有爭論。
據美國《科學》雜誌在線新聞報導，由美國加利福尼亞大學戴維斯分校的考古學家Loukas Barton和華盛頓卡內基研究所的生態學家Seth Newsome領導的一個中美研究團隊，通過對位於中國甘肅省大地灣的古代農村進行的研究從而解決了這一問題。大地灣在距今8000年前便有人定居，並且出土了中國最早的著色陶器，曾先後於上世紀70年代及2006年進行考古發掘。大地灣發現了一些粟的化石遺蹟，研究人員認為，粟是當地的主要農作物，但卻不足以闡明其馴化過程。
於是，考古學家將目光轉向了那些很可能以這些穀物為食的狗、豬乃至人的遺骸。粟是所謂的C4植物，這種植物具有能夠高效捕獲二氧化碳的光合作用系統，而生長在中國北方的其他植物則多數屬於效率較低的C3植物。由於同C3植物相比，C4植物濃縮了更多較重的碳同位素，因此一種名為穩定同位素分析的技術——能夠測量同位素在動物骨骼中的相對含量——通常被用來確定哪種農作物在食物中佔據主導地位。
研究小組發現，動物骨骼中的同位素信號隨著年代而變化。在人們定居於大地灣的第一階段——距今7900年至7200年前，豬只吃C3植物，而當時的大多數狗骨則具有C4信號，表明後者以粟為食（此階段的人骨無法用於分析）。但在第二階段——距今6500年至4900年前，所有的人骨和狗骨，以及大部分的豬骨，都表現出了強烈的C4信號，說明這三個物種的食物中都包含了大量的粟。
研究人員推斷，粟在人們定居於大地灣的最初階段便已得到種植，但這些人並非來自中國南方種植水稻的農民。事實上，豬骨內的C3信號表明這些豬是野生的；另一方面，那些具有C4信號的狗則可能是經過馴服的，並被人類餵以粟。這意味著大地灣很可能是由兼職農作的當地獵人最早定居的。後來，隨著粟耕作日益興旺，這種農作物逐漸成為一套完整的農耕系統——包括以粟為食且經過馴化的豬和狗——的支柱。研究人員說，這一發現表明，粟農業加速了仰韶文化——中國中北部地區最重要的早期文明之一 ——的崛起。研究小組日前在美國《國家科學院院刊》網絡版上報告了這一研究成果。
英國倫敦大學學院的考古學家Dorian Fuller稱這篇論文是「一項重要的新研究」，它為「思考農業的發展和強化提供了一種新的方法論」。此外，Fuller強調，在中國南方農民剛剛開始種植野生水稻時，粟的馴化顯然已經在中國的北方進行著。Fuller表示，這項研究成果為「粟農業的發展早於成熟的水稻農業」提供了權威性的證據。