仙人掌进化速度惊人,科学家揭示沙漠植物快速演化的秘密

仙人掌以生长缓慢著称,但科学家发现这些沙漠植物实际上正在以惊人的速度进化。新研究表明,仙人掌形成全新物种的速度非常快,揭示了沙漠远比人们想象的更加动态多变。 与传统观点相悖的发现 几十年来,生物学家一直认为传粉者和高度专业化的花朵是推动新植物物种发展的主要力量。然而,雷丁大学的研究人员发现,仙人掌遵循不同的模式——驱动多样化的关键因素似乎不是花朵大小或传粉者类型,而是仙人掌花朵随时间变化的速率。 研究团队分析了超过750种仙人掌的花朵长度数据。花朵大小差异巨大,从仅2毫米的小花到37厘米的巨大花朵不等,差异达185倍。 花朵进化速度决定物种形成 雷丁大学首席作者杰米·汤普森表示:"人们可能认为仙人掌是坚韧、生长缓慢的植物,但我们的研究表明,仙人掌科是地球上进化最快的植物群体之一。了解仙人掌的进化速度揭示了沙漠——通常被视为恶劣和不变的——实际上是快速自然变化的热点地区。" 研究还依赖于一个新开发的开放获取数据库Ca......阅读全文

中国科学家解开兰花进化之谜

  由国家兰科中心刘仲健教授领衔比利时根特大学、台湾成功大学、中科院植物研究所、华南农业大学、日本埼玉大学等高校和科研院所组成的国际科研团队以深圳拟兰为突破口,通过对深圳拟兰进行全基因组测序以及小兰屿蝴蝶兰、铁皮石斛进行全基因组重测序,并结合其它兰科和非兰科植物的转录组及其基因功能分析,揭示了兰花的

植物所在植物生殖细胞演化研究方面获进展

  有性生殖是生物适应复杂多变环境的重要方式,也是物种延续与生物多样性形成的关键。生殖细胞即雌、雄配子的产生是生物完成有性生殖的前提。长期以来,植物生殖细胞研究聚焦于孢子体世代占优势的种子植物类群,但在以配子体为主世代的苔藓植物中,生殖细胞发生和发育机制研究不足,限制了科学家对陆地植物生殖细胞演化机

基因变异老鼠能抗普通鼠药-杂交进化出新性状

  据美国物理学家组织网7月21日报道,美国莱斯大学科学家最近发现,一种普通的欧洲家鼠在基因变异后能抵抗杀鼠灵(warfarin)。研究人员表示,在利用杂交进化出新性状方面,动物可能也像微生物、植物一样变化多端。论文近日发表在《现代生物学》杂志网站上。  这种基因是vkorc1,与维生素K有关,广泛

种子的“选择”可影响地区生物多样性

  来自中科院昆明植物研究所的消息,中国西南野生生物种质资源库与国外研究机构合作,在种子功能权衡的研究中取得了最新进展。  据了解,种子植物是陆地生态系统的主导者,权衡是其适应复杂陆地环境的主要生态策略。种子具有携带遗传信息、扩散、定植及耐受逆境等多重功能,由于有限的资源被用于一种功能,其他功能获得

演化路上-这个物种为何越努力越不幸

视觉中国供图  不同类群的生物、不同时间段的演化速率的异质性在生物中广泛存在,但产生异质性的机制还不清楚,可能与其自身的遗传和形态特征有关,但也与其他生物和生存环境相关。  董丽萍  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员  人们通常认为,在生物的进化过程中,许多大的进化分支是通过快速进化出现的

珊瑚礁物种多样性研究取得进展

气候变化是导致生物多样性丧失的重要驱动因素,明晰气候变化下珊瑚礁关键生物类群对环境的响应模式,并探究物种的适应演化机制,对珊瑚礁生物多样性保护尤为重要。在珊瑚礁生态系统中,底栖生物与游泳生物类群是关键的群落结构成员,具有重要的生态功能。近日,中国科学院南海海洋研究所研究团队,以典型珊瑚礁鱼类—羊鱼和

珊瑚礁物种多样性研究取得进展

气候变化是导致生物多样性丧失的重要驱动因素,明晰气候变化下珊瑚礁关键生物类群对环境的响应模式,并探究物种的适应演化机制,对珊瑚礁生物多样性保护尤为重要。在珊瑚礁生态系统中,底栖生物与游泳生物类群是关键的群落结构成员,具有重要的生态功能。近日,中国科学院南海海洋研究所研究团队,以典型珊瑚礁鱼类—羊鱼和

自然界物种共存:因“合作”而共赢

  自然界的不同物种藉由类似关系,形成复杂的合作网络,这是物种共存的缘由,生物多样性因合作而丰富。  地球上每一个有生命的地方,都不是孤种独存,浩繁的物种何以共处一地,是生态学的重要命题。  生态学研究不同物种间、物种与环境之间的相互作用。传统上,生态学更关注损害关系,比如捕食、竞争、寄生,总有一方

科学家描述最早的花朵样子

  对于第一种会开花的植物来说,3是一个不可思议的数字。对其早期进化开展的最大规模研究表明,它的花朵可能拥有花瓣状被片以及含有花粉的雄蕊,并且以3个分层螺环的形式排列。  近一个半世纪以来,开花植物的起源及其对全世界栖息地的快速征服一直是个谜。1879年,查尔斯·达尔文将其描述为“可恶的神秘”,即虽

外来物种每年引千亿损失-两会提案建风险评估机制

  不经意间逃走的宠物,为做善事放生的动物,餐桌上令人垂涎的美味,甚至是看起来肉嘟嘟的植物……外来物种入侵的情况,在我们的日常生活中无处不在。一不小心,当其逃逸、扩散到环境中,可能会造成无法估量的生态和经济损失。   据统计,目前入侵我国各类生态系统的外来有害物种已达544种,其中大面积发生、危害

跨越山海,植物长距离扩散后这样“开疆拓土”

“扩散”一直是生物地理学和生态学的一个核心研究议题。在植物界,种子的扩散往往需要借助媒介完成,并且大多是短距离扩散,仅有约1%的扩散是长距离扩散。 记者从中国科学院昆明植物研究所了解到,该所李德铢团队新近的研究,阐明了植物长距离扩散后的拓殖机制,为应对全球变化下生物入侵、生物多样性丧失等重要问题

亚麻酸的生态和进化意义

(1)亚麻酸应当是植物适应外界温度逆境的重要物质基础。在生态和进化上亚麻酸积累可能是植物系统进化在低温期的一种重要适应性手段。目前,所知的很多富含亚麻酸植物如杜仲、珙桐等,均是冰期后的重要孑遗植物。(2)基于亚麻酸代谢可能是次生代谢产物衍生的重要信号来源,由此在生态和进化上亚麻酸的积累完全可看作植物

科学团队研究揭示兰花螳螂体色程序性转变的奥秘和意义

华南师范大学生命科学学院教授李胜团队联合北京大学教授张蔚团队、浙江大学教授陈学新团队在国家自然科学基金重点国际合作研究项目、面上项目、青年项目等资助下,研究揭示了兰花螳螂体色程序性转变的分子基础和进化生态学功能。5月30日,相关成果发表于《自然-生态与演化》,并受邀请撰写同期专题研究简报。奇特的体色

专家认为生态保护应避免四大误区

    新华网昆明5月22日电(记者杨跃萍)目前,生态保护日益引起社会各界的关注与重视。在22日举行的中国、日本、韩国三国生态学会生物多样性国际论坛上,多年来一直致力于生物多样性保护工作的亚洲绿色文化国际交流促进会会长和爱军谈到,生态保护应避免四大误区。     和爱军说,目前许多地方付出巨大努

菠萝中找到调控植物光合作用“开关”

  福建农林大学3日在此间发布,11月2日,国际权威学术刊物《自然·遗传学》在线发表了该校明瑞光教授团队的研究成果“菠萝基因组与景天酸代谢光合作用的演化”。该项研究在全世界首次破译菠萝基因组的基础上,首次阐明了菠萝中的景天酸光合作用基因是通过改变调控序列演化而来,并且受昼夜节律基因的调控,从而找到景

研究揭秘早期被子植物新成员——变果

  被子植物起源及其早期演化是植物学家长期以来致力攻克的难题,解决该问题的方法是找到化石证据。我国辽西的义县组地层因其出产的被子植物化石而闻名,近期,学界关于义县组古植物学研究取得进展——获得变果,其是一个被子植物化石。  中国科学院南京地质古生物研究所研究员王鑫研究团队及其合作者在Historic

昆虫在中生代的生态辐射

  现代自然界中,昆虫物种数超过地球生物总数的60%。它们在陆地生态系统中扮演了关键生态角色,在维持生物多样性、调节碳循环等方面也起到重要作用。理解昆虫的演化历史以及它们在深时陆地生态系统中的角色,可以帮助我们更好了解现代陆地生态系统的形成过程。  中生代是现代昆虫群形成的时期。近二十年来,随着新化

辽西发现早白垩世新型被子植物

凌源奇葩的模式标本。(王鑫供图)   近日,《生物学》刊发中科院南京地质古生物研究所研究员王鑫的论文“一个新的早白垩世花朵及其对于花的形成的启示”,为解决相关问题提供新的视角。文中报道了与此前的早白垩世被子植物完全不同的花化石,凌源奇葩(Lingyuananthus inexpectu

植物所揭示裸子植物线粒体丢失基因的进化命运

  线粒体经内共生事件起源后,丢失了大量的基因,演变为半自主性细胞器。不同生物支系的线粒体基因组差异巨大,尤其是相较于动物和其他真核生物(其蛋白质编码基因含量较稳定),陆地植物的多个支系中线粒体基因的转移/丢失经常发生。因此,植物线粒体编码基因的组成以及丢失基因的进化命运引发关注。  裸子植物代表了

“85后”教授夫妻终发Nature子刊封面!

鲜花来拜年喽。这可不是一朵普通的花,它在地球上存活了约1亿年,在此期间容颜未改。这朵花的主要发现者是青岛科技大学一对“85后”夫妻教授——王硕和施超,他们有着共同的研究对象——1亿年前的琥珀化石。2月1日,《自然—植物》(Nature Plants)以封面论文形式报道了这对夫妻的最新研究成果,他们在

奥陶纪微体浮游植物演化规律研究取得新进展

  奥陶纪生物大辐射(GOBE)是发生在显生宙的一次重大生物演化事件,近年来不同生物门类的多样性演化模式受到国际古生物学者的广泛关注。作为初级生产者,以疑源类为代表的微体浮游植物的多样性演化模式,受控因素和影响也有多种观点。   中国科学院南京地质古生物研究所燕夔副研究员、李军研究员

研究揭示报春苣苔属土壤专化适应的遗传基础

土壤专化适应是指植物对特殊或极端土壤环境的进化适应,这一机制被广泛认为是驱动植物多样化与物种形成的重要力量,但其基因组基础尚未阐明。报春苣苔属包含200余个物种,具有独特的生态位分化与形态多样性特征。该属植物主要专性分布于中国南方喀斯特地区的钙质土壤,少数物种则适应丹霞或酸性土壤环境,为解析土壤专化

中美合作研究发现根系在植物进化中的关键推动作用

  种类繁多、多姿多彩的植物让我们生活的地球更加美丽,也是人类赖以生存的重要基础。在漫长的地球历史中,植物不断适应着环境,发展出了39万余个植物物种。它们的进化历程,让无数植物学家和生态学家为之着迷。图片来源于网络  长期以来,关于植物进化的理论框架主要集中在叶片、花等地上部分,但对于地下部分的根系

什么让植物“迈”上陆地:隐藏在地下的植物秘密

  种类繁多、多姿多彩的植物让我们生活的地球更加美丽,也是人类赖以生存的重要基础。在漫长的地球历史中,植物不断适应着环境,发展出了39万余个植物物种。它们的进化历程,让无数植物学家和生态学家为之着迷。地球上形形色色的根系(马泽清供图)  长期以来,关于植物进化的理论框架主要集中在于叶片、花等地上部分

聪明的荒漠苔藓:捕获空气水分

进化之路从来都不循规蹈矩。胡杨、梭梭等顽强的植物,在沙漠中进化出了强大的根系,汲取稀有的地下水。一种生活在沙漠的齿肋赤藓,也从万年的进化中脱颖而出——直接从干燥的空气中吸取水分,而不是从土壤。 齿肋赤藓生长在中国古尔班通古特沙漠和美国大盆地,也广泛分布在北半球其他沙漠中。它具有独特有效的脱水

《中国化石裸子植物》:追溯中国古植物的演化

  科学的进化理论促进了生物学的发展,化石材料的积累和研究又为生物进化理论提供了更多的实证。古植物学家的主要研究目的是追溯植物界的演化历史。古植物学是生物学和地质学彼此交叉渗透而产生的边缘科学,其研究内容也是多方面的。  从生物学角度看,古植物学研究是重建地球表面植物界系统发育史的重要途径,可以重现

“沙漠工程建设区生态产业试验与示范”课题通过验收

  5月5日,自治区科技厅组织有关专家对中国科学院新疆生态与地理研究所承担的自治区重大专项项目“荒漠生态环境治理和生态产业发展的技术开发与示范”(编号:200733144)中“沙漠工程建设区生态产业试验与示范”课题(编号:200733144-3)进行了验收。   该课题由国家荒漠-绿

这种沙漠苔藓或可在火星极端生态环境中存活

记者从中国科学院新疆生态与地理研究所获悉,该所张道远研究员和张元明研究员团队通过研究发现一种生长在沙漠里的苔藓——齿肋赤藓能耐受自身98%以上的细胞脱水、零下196摄氏度的超低温速冻,以及5000Gy以上伽马辐照不会死亡。科研人员还发现在火星模拟条件下,齿肋赤藓仍能存活并再生出新的植株。这一研究刷新

研究揭示多倍体植物二型花柱调控机制

  花部形态多样性在被子植物进化与物种分化中具有核心作用。异型花柱(二型或三型)具有提高植物传粉精确度、降低雌雄干扰、促进异花传粉等重要生态功能。全基因组复制或多倍化,对被子植物繁育系统和形态演化具有重要影响。然而,以往对异型花柱分子调控机制的研究都局限于二倍体,对于多倍体植物异型花柱的发生和演化还

小麦族赖草属的谱系分化历史获揭示

小麦族是小麦、大麦等粮食作物,披碱草、羊草等饲草作物以及赖草、麦滨草等具有生态防护利用价值作物的种质资源类群。自上世纪八十年代以来,以颜济先生和杨俊良先生等为首的老一辈科学家对全球小麦族资源的分析表明我国是小麦野生种质资源丰富度最高、生境变异幅度最大的国家。然而,客观认识和梳理全球小麦族30属