研究發(fā)現(xiàn)古老的藻類譜系包括五種神秘物種

當(dāng)?shù)孱愒陉懙厣险痉€(wěn)腳跟時(shí)，所有陸地植物都起源于單一的進(jìn)化事件，從而產(chǎn)生了驚人的地球植物生物多樣性。然而，后來產(chǎn)生陸地植物的藻類群已經(jīng)在淡水和陸地棲息地生活和進(jìn)化了超過 10 億年。有一小部分這些藻類仍然存在，它們與陸地植物的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。哥廷根大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)研究了這些稀有藻類中的一種，Chlorokybus，它形成“細(xì)胞包”，生活在潮濕的土壤和巖石裂縫中。研究人員發(fā)現(xiàn)Chlorokybus并不像以前認(rèn)為的那樣包含一種，而是至少包含五種不同的物種。結(jié)果發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)B。

雖然數(shù)量少且極其稀有，但這些不起眼的藻類在它們揭示的進(jìn)化途徑方面很有價(jià)值。十億多年前，它們從陸生植物中分離出來，使它們成為古代藻類祖先的后代，而古代藻類祖先也產(chǎn)生了現(xiàn)代陸生植物(和各種其他藻類)。該研究首先追蹤和篩選所有已知的可歸入 Chlorokybus 的藻類，包括來自公共藻類收集的培養(yǎng)物以及在烏克蘭、智利和哥斯達(dá)黎加獲得的新鮮樣本。“我們甚至試圖在 1940 年代首次描述Chlorokybus的地方收集它，它住在維也納美泉宮的一座石碑上。但我們找不到它，可能是因?yàn)榧o(jì)念碑最近剛剛修復(fù)過，”Tatyana Darienko 博士說。

研究人員隨后對(duì)收集的樣本進(jìn)行了遺傳分析。第一次分析僅基于幾個(gè)基因，結(jié)果顯示各種孤立藻類之間存在顯著的遺傳差異。通過大規(guī)?；蚪M測(cè)序獲得的數(shù)百個(gè)基因序列證實(shí)了這些意想不到的結(jié)果。這使作者認(rèn)識(shí)到實(shí)際上有五個(gè)不同的物種隱藏在一個(gè)共同的名字下。這些被稱為“神秘物種”，以反映通過簡(jiǎn)單觀察區(qū)分它們的困難或不可能。事實(shí)上，傳統(tǒng)顯微鏡顯示這五個(gè)物種之間沒有明顯差異。然而，基因數(shù)據(jù)講述了一個(gè)不同的故事：基因表達(dá)存在明顯差異，證明物種之間存在肉眼無法觀察到的遺傳差異。

主要作者、哥廷根大學(xué)的 Iker Irisarri 博士解釋說：“考慮到這些藻類中的一些物種可能在 7000 萬年前彼此分化，這些藻類看起來如此相似這一事實(shí)確實(shí)令人驚訝!但基因數(shù)據(jù)是明確的。”這項(xiàng)研究為一個(gè)很少研究的藻類群的生物多樣性提供了新的視角，該群落占據(jù)了關(guān)鍵的進(jìn)化地位，是陸生植物的近親。這對(duì)我們理解植物形態(tài)和功能具有重要意義。“考慮到這組藻類的真實(shí)物種多樣性對(duì)于正在進(jìn)行的比較基因組研究至關(guān)重要，這些研究有助于解釋陸地植物及其藻類親屬的起源、適應(yīng)和發(fā)展，”哥廷根大學(xué)的 Jan de Vries 教授說。

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