4亿年历史遗迹中寻“根”溯“源”
科普小知识2022-03-30 08:11:32
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科学日报北京8月23日电(记者张)根据英国《自然》杂志22日发表的一项基因研究,牛津大学的研究小组发现,现代植物的根至少经历了两次进化事件,从而逐渐形成了它们的象征性特征。这个结论来自已知最早的陆地生态系统中的过渡根化石。
我们知道根是植物的营养器官,通常位于地表以下,具有支持、繁殖和储存合成有机物质的功能。对于现代植物来说,根的象征性特征是分生组织,一种自我更新的结构,其顶部覆盖着一个根冠。然而,目前零散的化石记录缺乏根分生组织的痕迹,因此理解根的进化起源是相当具有挑战性的。
这一次,牛津大学的科学家桑迪·哈瑟林顿和莱姆·多兰研究了蕾妮·切尔特,这是一个有4.07亿年历史的沉积层,其中包含迄今已知最古老、保存最完好的陆地生态系统遗迹。莱尼的燧石层位于苏格兰阿伯丁县,这里出产各种化石,包括植物、地衣和各种节肢动物。
在用显微镜检查这些样品后,研究小组发现了属于泽兰科的紫菀属植物的根分生组织。今天,以泽兰属植物为代表的泽兰属植物属于维管植物(含有能在体内运输资源的组织),它们的谱系分化早于其他高等植物(真叶植物)。
研究人员发现,星木的分生组织缺少根毛和根冠,被连续的表面组织层所取代。这种结构使这些根在维管植物中独一无二。研究人员得出结论,喜达屋的根代表了现代维管植物根的过渡形式。鉴于无根冠过渡结构已经出现在泽兰属植物中,这证实了在泽兰属植物和真叶植物中,包含无根冠的根独立于它们共同的无根祖先进化的观点。
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