[科普中國]-開花植物“統(tǒng)治”植物界或因基因組瘦身

據(jù)英國廣播公司（BBC）14日報道，開花植物為什么會后來居上超越蕨類植物等，傳遍世界各地并成為最主要的陸生植物？這一問題曾讓達(dá)爾文困惑不已?，F(xiàn)在，美國微生物學(xué)家表示，“基因組瘦身”或是開花植物遍布地球的“秘密武器”。

1898年，達(dá)爾文在《物種起源》一書中提出一個令他頗為不解的問題。他說，如果物種是逐漸演化的，那么，為什么在幾十億年的時間里，開花植物都不曾出現(xiàn)，而到了白堊紀(jì)時（距今1.4億年左右，約恐龍大滅絕之后），開花植物突然大量出現(xiàn)了呢？現(xiàn)如今世界上開花植物占所有存活植物物種的90%。

科學(xué)家圍繞該問題爭論多年?，F(xiàn)在，加州大學(xué)舊金山分校的凱文·西莫寧和耶魯大學(xué)的阿達(dá)姆·羅迪有了答案：開花植物“統(tǒng)治”植物界歸功于其基因組的瘦身。

研究人員分析了倫敦皇家植物園的數(shù)百種植物——包括開花植物、松柏科、蕨類的基因組數(shù)據(jù)，比較了這些植物的基因組大小、葉片上毛孔的豐度等結(jié)構(gòu)特征，隨后表示，這些資料提供的“扎實(shí)證據(jù)”讓他們得出了上述結(jié)論。

他們解釋說，因?yàn)槊總€細(xì)胞必須含有植物基因組的拷貝，所以較小的基因組可使細(xì)胞變小，如果細(xì)胞變小，那么可以將更多細(xì)胞（如專門用于光合作用以及水和營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的細(xì)胞）裝入給定體積的空間。另外，通過縮小每個細(xì)胞的大小，可使水和營養(yǎng)物質(zhì)輸送更有效，從而讓其生長率達(dá)到最大。

他們表示，基因組瘦身僅發(fā)生在被子植物身上，而且這是“陸生植物快速生長必備的前提條件”。當(dāng)然，最新研究也提出了很多其他問題，比如，為什么開花植物比其他植物群體更能縮小基因組？為什么擁有更大基因組和細(xì)胞的蕨類植物和松柏類植物仍然存在？這些問題有待進(jìn)一步研究解答。