美科學家:幾乎所有的植物都有可能進化出食肉習性的可能

2020-12-04 神龜洛書

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在自然界中有許多植物的習性背離人類的想像,比如有一些植物是吃肉的,這到底有什麼原因讓植物變成肉食性生物呢?

植物是如何進行食肉進化的?在遊戲世界中很容易,但在現實生活中,這需要花費更多。現在,對三種緊密相關的食肉植物的研究表明,右旋遺傳改組幫助它們發展了捕獲和消化富含蛋白質食物的能力。

食肉植物已經研究出了許多誘捕網羅捕食者的方法。例如,捕蟲草使用「陷阱」,其中含有酶來消化被捕食的昆蟲。其他(包括密切相關的維納斯捕蠅器,水生水車植物和茅草)都使用了移動陷阱。當蚊子被捕獲時,茅膏菜會捲起其黏性的著陸墊。維納斯捕蠅器使用經過修飾的葉子或護墊,當昆蟲降落時它們會關閉,但只有在護墊感覺到觸發髮絲上有多處接觸後,才能關閉。

為了找出這些陷阱的演變過程,維爾茨堡大學的計算進化生物學家和植物生物學家領導的研究人員對茅草,水生水車和維納斯捕蠅草的基因組進行了測序,這兩個基因都密切相關。然後,他們將其基因組與其他9種植物的基因組進行了比較,其中包括食肉的捕蟲草,非食肉的甜菜根和木瓜。

他們發現,植物王國這一部分中肉食進化的關鍵是在大約6000萬年前生活的一個共同祖先中複製了整個基因組。這種複製釋放了曾經在根,葉和感覺系統中用於檢測和消化獵物的基因的副本。

例如,食肉植物重新利用了有助於根吸收養分的基因的副本,以吸收消化獵物中的養分。威斯康星大學麥迪遜分校的植物學家肯尼斯·卡梅倫說:「在食肉動物的葉子中表達根基因絕對令人著迷。」

赫德裡奇和他的同事們得出結論,食肉動物在這三個物種的祖先中曾經進化過,而在捕蟲籠中則獨立地進化了一次。研究人員得出結論,將這兩個新起源添加到其他已有文獻中,研究人員得出結論,肉食進化至少是起初的六倍。

斯科爾科沃科技學院的植物科學家瑪麗亞·洛加切瓦表示,「這項研究的優勢在於進行比較分析。它很好地顯示了肉食特徵是如何出現的。」

但是,布法羅大學的植物進化生物學家維克多·阿爾伯特表示,海德裡希的團隊沒有足夠的數據來支持這兩個新起源,特別是因為捕食植物和三個新植物的共同祖先中存在一些捕食必不可少的基因。排序的植物。他的團隊正在對另外兩個黴菌物種進行測序,以幫助說明發生的情況。

海德裡希說,的確,似乎大多數植物已經具有許多必需基因。 「食肉動物的道路似乎對所有植物都是開放的。」

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