干不死45亿年,植物进化的“保留计划”

小夏 科学 更新 2024-03-01

过年回来的时候,整个单位工作站的绿植已经枯萎了99%。 同事徒劳地浇水,希望能让她死去的树枝起死回生。 但植物脱水时间过长,造成了无法弥补的损害。

来吧,让我们想象一下,受苦的不是你在农历新年期间被遗弃的一盆室内植物,而是一片麦田。

随着全球气候变化,干旱变得越来越普遍。

但是,如果植物能够承受恶劣、干燥的环境条件呢? 如果它们可以干涸但仍然不死,当水再次充足时,它们会复活,听起来如何?

这个概念——“干燥而不死亡”——或者用行话来说,干燥耐受性,是一种适应,它允许植物在陆地上定居,并且仍然被整个植物王国的某些物种所利用。

你看,我放在办公室里的那个小家伙也是干的,发黄的。 在这片干燥的小苔藓上喷一点水,不到一分钟,鲜艳的绿色小植物就会栩栩如生。

植物如何在干燥中生存?

这种现象在苔藓中的演变,提供了一条可追溯到 4这是5亿年植物进化的共同线索。

红叶属大约有 114 种,它们生长在各种气候类型中,包括北极、北方地区、温带地区和沙漠。

这些特殊的苔藓在旱地生物结皮中起着至关重要的生态作用。 “地球的活地壳”是一个复杂的生物群落,在土壤表面形成地壳,用于维持下面土壤的稳定性和肥力。

类似于人类微生物组在我们自身健康中起着重要作用的方式。

科学家们系统地研究了这些苔藓的各个方面,从基因组学和转录组学到系统发育和生理学。

在破碎和褶皱的地面上进行测序和分析后,红苔脱水和再水化的基因表达变化得到了很好的记录。

该属中密切相关的苔藓使用类似的途径来协调脱水过程,其中 MYB55 是一种调节剂。

有趣的是,这种调节剂也存在于开花植物中——负责种子的休眠和复活:开花植物的种子在成熟时会变干,使它们进入休眠状态,使它们能够存活,直到环境条件达到最佳状态。

这说明了一个问题:抗旱性是不同植物物种之间的一种保守的进化机制,与之相关的某些关键基因在整个进化过程中一直被保存下来,并不断被取出和重复使用。

你看,这些耐干燥基因并没有随着开花植物的进化而消失,而是被委托给特定生命阶段的特定植物组织(种子)以达到特定的目的。

这些苔藓具有应对恶劣环境条件的工具,这些工具在 4在5亿年的进化过程中,它一直以某种形式存在。 随着对复活过程如何运作的更好理解,我们有可能利用这些机制使农作物,甚至是办公室里那些凄凉的室内植物,更具弹性。

网飞的经典之作《爱死》(第1季第7集),以及去年HBO Max的电视剧《清道夫统治》,都出现在被水复活的干尸物种中。

我们的想象力永远不会超越现实。 从进化的角度来看,由于所有生命都是相互联系的,因此像苔藓这样的动物是完全有可能存在的。

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