中美專家揭示被子植物掀起“改朝換代”之謎

　　大約1.6億年前，裸子植物由盛而衰時，被子植物(又稱綠色開花植物)似乎快速占領了世界。這種植物界的“改朝換代”顯得有些突然，也給強調生物進化漸變性的達爾文出了難題。他在1879年提出的這個“惱人之謎”，也讓科學家們困惑了一個多世紀。

　　不過，一種名為無油樟、開乳白色小花的小灌木，或許可以成為解謎的鑰匙。由美國、中國等國科研人員組成的“無油樟基因組計劃”研究小組在最新一期《科學》雜志上發表論文稱，他們已成功繪制出無油樟的完整基因組圖譜，首次解釋了被子植物在基因上與其他植物的區別，這或許可以解開“惱人”的被子植物起源之謎。

　　無油樟一直讓科學家們著迷：它自成一目、一科、一屬，只發現生長在南太平洋新喀里多尼亞的主島，是已知被子植物中最早分化出來的一支。研究人員認為，正如了解極為原始的哺乳動物――鴨嘴獸的基因組，可幫助專家了解廣大哺乳動物的進化初始過程一樣，掌握無油樟的基因組可幫助科研人員了解眾多被子植物的演變過程。

　　研究人員指出，通過分析無油樟的基因組，可為約2億年前“基因倍增事件”提供證據。這一事件為基因賦予了更多的進化可能性，有助于植物形成開花器官，從而驅動被子植物發展。

　　研究人員將無油樟的基因組與其他植物進行比較后發現，無油樟的基因組“倍增”現象早于其他被子植物。在與開花有關的無油樟基因中，有四分之一是裸子植物不具備的，另外四分之三源自裸子植物和被子植物的共同祖先。這項研究還為“花朵的香味”、“結構復雜的種子”等被子植物其他特征的出現提供了進化線索。

　　有趣的是，科研人員發現無油樟線粒體基因組龐大，擁有約390萬個堿基對，包含大量外源線粒體DNA，其中至少包含4個完整的來自綠藻和苔蘚的線粒體基因組。

　　這意味著其他物種的DNA通過“水平基因轉移”進入無油樟體內，融合為一個巨大的線粒體基因組。研究人員認為，上述綠藻和苔蘚在數百萬年前可能生活在與無油樟密切相關的地方，后來這些植物由于某些原因發生破損，導致其線粒體基因組奇妙地融合在一起。