现存与陆生植物祖先亲缘关系最近的生物--Charales绿藻

时间:2001年12月17日
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   大约4亿7千万年前的某一时刻,第一个陆生植物浮出水面,扎根于土壤,最终统治了整个植物世界。但科学家对于这些植物先驱们的家族史还不太了解。

   通过研究普通新鲜水藻的基因序列,来自马里兰州立大学的一组研究人员追溯了藻类的进化树并识别出一组与最早的陆生植物亲缘关系最近的水藻。他们的研究使得我们了解陆生植物如何进化并最终控制陆地生物圈的努力又向前迈进了一步。

  在发表于2001年12月14日的《科学》杂志上的文章中,马里兰州立大学的 F. Delwiche教授和他的博士研究生Kenneth G. Karol确认现存与最早陆生植物亲缘关系最近的植物是一组称为Charales的绿藻,这种绿藻迄今仍存活于世界各地的新鲜水域中。

 “科学家们一直认为陆生植物是由逐渐适应陆地生活的原始藻类衍生而来的,但我们不确定这一过程是如何发生的,现存藻类中哪一个是与陆生植物亲缘关系最近的。”Delwiche说。“这是迄今悬而未决的生物演化谱系中的重要一环。

   尽管Charales 和陆生植物都有可追溯至400多万年前的化石记录,但它们的共同祖先灭绝的时期更早,至今还未发现其化石记录。

  “我们的数据证实陆生植物与Charales 都是从一个比较复杂的生物体共同祖先进化而来的。”Delwiche说。“现在,我们可以对这种生物到底是什么作出一个明确的推论。它不是某种无组织的绿藻类层。它由分支的细丝组成,可以产生精细胞和卵细胞进行有性生殖。

   科学家们早就认为Charales 与另外一种名为Coleochaetales的藻类几乎都是陆生植物亲缘关系最近的生物。两种藻类都有与陆生植物的生长、繁殖和细胞分裂类似的特征。

   但直到Delwiche、 Karol以及他们的合作者--国家自然科学院的Richard M. McCourt和马里兰州立大学的学生Matthew T. Cimino,研究了来自40种不同植物和藻类的4个基因的DNA序列,它们之间具体的世系关系才被明确下来。

  “植物没有遗留下来可供我们研究的日记和信件,但它们却有着可以揭示它们进化史的遗传序列。”Karol说。“Coleochaeteles 的DNA显示出许多与陆生植物类似的特征,但Charales的序列却更为接近。我们检查的基因显示,Charales不仅与最早的陆生植物有关,而且它们还是其关系最近的”亲戚”。

  “这一发现有助于我们了解陆生植物的什么品质使其可以统治整个生物圈。"Delwiche说。”其它类型的水藻也可以在陆地上生存,但它们不能够战统治地位。当恐龙在地球上漫步的时候,它们的脚下还踏着类似它们祖先的植物,这真令人激动。”

生物通摘译自BIO.COM

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