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博主胡德良:邢台学院外语系英语教授,中国译协专家会员,河北省译协常务理事,邢台市译协副会长。爱好翻译,内容涉及宇宙探秘、医疗卫生、家庭保健、生命科学、能源科学、地球科学、环境科学、散文小说和纪实文学等领域。所译文章曾见于《光明日报》、《科技日报》、《健康时报》、《健康报》、《英语世界》、《英语知识》、《科技英语学习》、《科学之友》、《科学与文化》、《世界科学》、《生命世界》等全国各大报刊。博客特色:英汉对照、图文并茂,融趣味性、科学性、知识性为一体。

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史前陆地植物的保护层(图)   

2017-05-31 05:12:22|  分类: 精品转载 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    生物学家在苔藓植物上发现了一种化学物质,这种化学物质对于陆地生态系统进化起到至关重要的作用。研究人员在小立碗藓(Physcomitrella patens)中发现了这种促进了植物从淡水到陆地的演化过渡的化学物质。

    一个国际研究团队发现了苔藓植物表皮生长的生化途径。外表皮细胞——这些似蜡的覆盖物,是植物次生壁的外层,可以防止植物流失水分。生物学家在小立碗藓上发现这种化学物质促进了植物从水生到陆生的演化过渡。这个团队是由德国弗赖堡大学的Ralf Reski教授和法国国家科学研究中心斯特拉斯堡植物分子生物研究院的Danièle Werck-Reichhart博士共同领导的,他们的研究成果发布在《自然·通讯》期刊上。

    早在4.5亿年前,在迄今为止都不利于生存的陆地上,第一种植物大规模的开枝散叶,此时植物表皮就已经出现了。因为这些似蜡的表皮可以防止水分损耗,从而使得植物可以在陆地上扩散开来,也从而进一步演化出了我们复杂的生态系统。之后演化出来的种子植物形成木质素、角质和栓质等生物聚合物。尤其是细胞壁的木质化有助于保护树木自身,并且使其能够生长到几米高。相反的,苔藓植物不含有木质素而且比较矮小。苔藓植物细胞的保护层是通过什么生化途径形成的,至今仍是个未解之谜。

    如今研究者们发现细胞色素P450族的CYP98酶扮演了一个重要的角色。它促使种子植物演化出木质素,同时也是小立碗藓表皮上一种苯酚聚合物的来源。当研究者们使负责合成这种酶的基因不表达时,苔藓植物就不会长出表皮。因此,这些苔藓植物面对大自然的威胁不能自我保护,它们甚至没有能力生长出复杂的组织:发育中的器官混合在一起,器官的分化也停止了。研究者们可以通过使用咖啡酸培养植物来弥补这些基因缺陷,他们认为咖啡酸是促进苔藓酚类物质新陈代谢的主要物质。生物学家总结,苔藓植物表皮的出现先于木质素、角质和栓质的演化,也因此可能是苔藓植物和种子植物最后的共同祖先。这种史前植物离开淡水寄居于岩石之上,并因此给如今陆地上所有的生态系统的演化打下了根基。

    “我们的研究结果揭示了最早的植物演化之一,这种演化使得植物得以在超过4.5亿年前的陆地上存活。”Reski说道。“研究结果进一步阐述了一种新的、广为人知的木质素植物体内合成方式之外的聚合物合成生物技术策略。”

    转自:http://www.nature-science.com.cn/index.php?r=section/article&id=328

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