发布时间:2018-01-16 10:25 原文链接: 开花植物“统治”植物界或因基因组瘦身

  据英国广播公司(BBC)1月14日报道,开花植物为什么会后来居上超越蕨类植物等,传遍世界各地并成为最主要的陆生植物?这一问题曾让达尔文困惑不已。现在,美国微生物学家表示,“基因组瘦身”或是开花植物遍布地球的“秘密武器”。

  1898年,达尔文在《物种起源》一书中提出一个令他颇为不解的问题。他说,如果物种是逐渐演化的,那么,为什么在几十亿年的时间里,开花植物都不曾出现,而到了白垩纪时(距今1.4亿年左右,约恐龙大灭绝之后),开花植物突然大量出现了呢?现如今世界上开花植物占所有存活植物物种的90%。

  科学家围绕该问题争论多年。现在,加州大学旧金山分校的凯文·西莫宁和耶鲁大学的阿达姆·罗迪有了答案:开花植物“统治”植物界归功于其基因组的瘦身。

  研究人员分析了伦敦皇家植物园的数百种植物——包括开花植物、松柏科、蕨类的基因组数据,比较了这些植物的基因组大小、叶片上毛孔的丰度等结构特征,随后表示,这些资料提供的“扎实证据”让他们得出了上述结论。

  他们解释说,因为每个细胞必须含有植物基因组的拷贝,所以较小的基因组可使细胞变小,如果细胞变小,那么可以将更多细胞(如专门用于光合作用以及水和营养物质转运的细胞)装入给定体积的空间。另外,通过缩小每个细胞的大小,可使水和营养物质输送更有效,从而让其生长率达到最大。

  他们表示,基因组瘦身仅发生在被子植物身上,而且这是“陆生植物快速生长必备的前提条件”。当然,最新研究也提出了很多其他问题,比如,为什么开花植物比其他植物群体更能缩小基因组?为什么拥有更大基因组和细胞的蕨类植物和松柏类植物仍然存在?这些问题有待进一步研究解答。

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