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水生植物竟有节水功能,进化错误还是扎根陆地的自我选择?

關于生命的起源研究, 存在“生命起源于海洋”的觀點, 即最初的生物都生活在水中。

而在地球漫長的演變歷史中, 許多生物脫離海洋向陸地進發。 其中, 不僅有水生動物進化為兩棲動物, 還有不少植物也在自身調節中完成質的飛躍, 逐漸成為扎根沃土的陸地植物, 為地球生命的演化提供更多的可能。

科學家們經過長期研究后推測, 在水生植物向陸生植物進化的過程中, 藻類植物充當著不可代替的重要角色。 在5億年前, 綠藻中結構復雜的高等藻類——輪藻成為第一批“上岸”的水生植物。

藻類植物保留了在海洋生活時的光合作用,

逐漸適應陸地相對干燥的環境, 在生命存在的早期, 創造出一派生機勃勃的新氣象。 同時, 正是由于早期陸生植物的存在, 才為后來的動物上岸豐富陸地上的動植物種類打下基礎, 這是生命的奇跡, 更是地球生命演化歷程中的“里程碑”。

近日, 由德國維爾茨堡大學主導, 多國研究人員共同參與的一項最新研究顯示, 布氏輪藻的基因組圖譜中存在與陸生植物相似基因, 該部分基因或是水生植物“上岸”的原因。

該研究小組做出該推測, 并非只是因為單一一項原因, 而是綜合多方面的研究結果。 一是, 研究人員對布氏輪藻和陸生植物進行基因組測序, 并對比兩者的基因組, 結果發現二者存在類似基因。

由此, 人們不難得出這樣的設想:早期藻類的進化為植物界開創了新紀元, 從此地球上出現種類繁多的陸生植物。

二是, 布氏輪藻與陸生植物結構相比較, 布氏輪藻存在類似陸生植物的根、莖、葉的分化。 并且, 在繁殖方面, 布氏輪藻還擁有特有的有性生殖器官。

三是, 布氏輪藻的基因中有類似于生成植物細胞壁的機制, 基因表達的調控過程相較其它藻類也更復雜, 這些特征都是布氏輪藻逐漸適應陸地生活的證明。

四是, 布氏輪藻的基因組中存在部分合成一種壓力激素“脫落酸”的機制。 脫落酸是一種具有倍半萜結構的植物激素, 其是陸生植物為適應干旱環境使自身進入“休眠狀態”的物質。

這意味著布氏輪藻擁有某種節水功能,

但生活在水中的水生植物竟然要節水是一件多么令人匪夷所思的事情。 若不是為了在陸地生活而產生的進化, 實在難以有其他自圓其說的解釋。

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