及时冻结了6600万年的“生活化石”的奥秘终于解决了

   日期:2025-06-18     来源:本站    作者:admin    浏览:99    
核心提示:1994年,徒步旅行者在澳大利亚悉尼以西约60英里(100公里)的沃利米国家公园(Wollemi National Park)的一条峡谷中发现了一群奇

1994年,徒步旅行者在澳大利亚悉尼以西约60英里(100公里)的沃利米国家公园(Wollemi National Park)的一条峡谷中发现了一群奇怪的树木。一位徒步旅行者通知了公园服务的博物学家,然后向植物学家展示了叶子标本。最终确定他们代表了一个古老的物种,该物种自恐龙漫游以来就已经被及时冻结了。 

沃利米·派恩(Wollemi Pine)被某些人称为“活化石”(沃利米亚·诺比利斯)几乎与保存的保持相同的历史 白垩纪时期 (1.45亿至6600万年前)。现在,野外只有60棵树;这些顽强的幸存者受到该地区丛林大火的威胁。人们认为大约在200万年前已经灭绝了。 

现在,来自澳大利亚,美国和意大利的科学家已经 解码其基因组,阐明了其独特的进化和生殖习惯以及协助保护工作。该论文于8月24日发布到预印度数据库Biorxiv上,尚未进行同行审查。 

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松树 有26个染色体 —包含一个惊人的122亿对基。相比之下,人类只有大约30亿个碱基对。尽管其基因组大小,但沃利米松树的遗传多样性极低,这表明瓶颈(当人口大大减少时)约10,000至26,000年前。 

实际上,植物不会交换太多遗传物质。其余的树木似乎主要是通过克隆来繁殖的。那里吸盘从底部出现并变成新树木。

它们的稀有性可能部分是由于转座数量众多或“跳跃基因”—可以改变其在基因组中的位置的DNA伸展。这些元素还解释了基因组的大小。“最小的植物基因组和最大的植物基因组具有几乎相同的基因。大小的巨大差异通常来自转座子,”国家科学基金会项目植物基因组研究计划的计划总监Gerald Schoenknecht告诉Live Science。Schoenknecht并未参与研究,但NSF确实提供了资金。

作为 转座 跳到新位置,他们可以改变DNA分子中“字母”的序列,从而导致或逆转基因突变。它们可以随身携带功能性DNA或在插入部位改变DNA,从而对生物体的进化产生重大影响。 

研究人员说,如果转座子引起有害突变,它们可能导致人口下降,气候和其他因素不断变化。这些压力条件可能导致植物转向克隆繁殖。由于转座的增加与性繁殖相关,因此无性繁殖的变化可能会减少其潜在的破坏性突变引入。矛盾的是,尽管树木仍然依赖有性繁殖,但转座子可能在增加遗传多样性中发挥了作用,因此至少使它们对变化的条件更具弹性。 

Schoenknecht说:“在99%的情况下,突变可能不是一个好主意。”“但是有数百万年的人有助于将物种推向前进。在这种情况下,这可能是一个优势。”

解码基因组还揭示了为什么沃利米松树似乎容易受到疾病的影响;尤其, phytophthora cinnamomi,一种致病的水霉,会导致死亡。该树的抗病基因被其自身的RNA抑制,与较宽的叶子的发展有关。与大多数针叶树不同,沃利米松树有宽针。 

因此,更广泛的叶子的演变可能导致了抗病性的抑制,并使该物种开放了致病威胁—这可能是由非法访问受保护地点的徒步​​旅行者无意中追踪的。 P. Cinnamomi 在栽培植物中很常见。

虽然只有四个小人口仍然存在于野外,但植物园和其他机构已经广泛地传播了松树,以保护它们并研究其独特的生物学。该物种被认为是严重濒危的 由IUCN。 

因此,对沃利米·派恩基因组的分析不仅仅是学术好奇心—它对物种的生存具有严重的影响。 

 
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