进化保护解释了开花植物和苔藓之间类似的遗传机制

一个国际团队已经发现了一种遗传机制，它负责气孔的发育 - 植物表面的微观阀门，促进二氧化碳的吸收和氧气和水蒸气的释放。研究人员发现了这种机制，这种机制以前在拟南芥等开花植物中已知，在苔藓Physcomitrella专利中，发现两者之间有相似之处，这意味着它已经存在于苔藓和开花植物的最后共同祖先中。该团队由来自德国弗莱堡大学的生物学家Ralf Reski教授和来自英国谢菲尔德大学的David J. Beerling教授领导。结果发表在Nature Plants杂志上。

气孔发生在4亿多年前，当时第一批植物殖民了迄今为止敌对的土地群众。由于气孔促进了与大气的有效气体交换，它们使植物的传播和我们复杂生态系统的后续演变成为可能。与更为发达的具有根，茎，叶和脉管系统的维管植物相比，这些植物是水和营养物质运输所必需的，对于没有脉管系统的苔藓来说仍然不清楚，这些基因是造成其发育的基因。气孔。

研究小组发现，Physcomitrella中两种蛋白质PpSMF1和PpSCRM1之间的相互作用是导致苔藓气孔发育的触发因素。当他们删除其中一个基因时，苔藓没有气孔。研究人员发现，这种机制类似于两种蛋白质MUTE和FAMA的相互作用，从而引发拟南芥气孔的发育。因此，编码这些蛋白质的基因起源于苔藓和开花植物的最后共同祖先 - 史前植物使淡水停留在岩石上，从而为大陆上所有当前生态系统的发展奠定了基础。

“我们的研究结果表明，气孔的发育起源于4亿多年前，并且早于根，茎和叶的发育，”Reski解释说。“这种进化创新从根本上改变了碳，水和能源的全球循环，因此是大陆所有生命形式的先决条件，包括我们人类。”