新研究称复杂的绿色生物体在十亿年前就出现了
在所有进行光合作用的生物中,陆地植物具有最复杂的身体。这种形态是如何出现的?由哥廷根大学领导的一个科学家小组深入研究了包括陆地植物和许多绿藻在内的链霉菌形态复杂性的进化史。
该团队的研究使他们能够回到过去,调查早在陆地植物存在之前就出现的谱系。他们的结果修正了对一群比陆地植物更古老的丝状藻类陆地殖民者之间关系的理解。利用现代基因测序数据,研究人员确定多细胞生物的出现时间大约在十亿年前。研究结果发表在《当代生物学》杂志上。
这项研究的重点是克雷伯索米迪奥藻科(Klebsormidiophyceae),这是一类绿藻,以其在全球不同栖息地定居的能力而闻名。研究小组进行了广泛的采样,调查了从溪流、河流和湖岸到沼泽、土壤、天然岩石、树皮、酸性采矿后场地、沙丘、城市墙壁和建筑外墙的栖息地。
哥廷根大学微生物学和遗传学研究所的TatyanaDarienko博士说:“令人着迷的是,这些微小而强大的小生物体在形态上具有如此高的多样性,而且非常适合生活在有时非常恶劣的环境中。”
这次综合采样旨在创建克雷伯索米藻纲的全球分布图,强调其适应性、生态意义和隐藏的多样性。根据化石校准的遗传数据,研究人员进行了“分子钟分析”。
在深入研究Klebsormidiophyceae复杂的进化史时,研究人员在使用传统标记解决系统发育关系方面面临着挑战。为了克服这个问题,他们使用了从来自不同和栖息地的24个分离株的转录组中获得的数百个基因。
“我们的方法被称为系统基因组学,是在考虑整个基因组或大部分基因组的情况下重建进化历史,”莱布尼茨生物多样性变化分析研究所的IkerIrisarri博士解释道。“这种极其强大的方法可以以非常高的精度重建进化关系。”
该研究揭示了克雷伯索米迪奥藻纲(Klebsormidiophyceae)的新系统发育树,分为三个目。
MaaikeBierenbroodspot博士说:“对系统发育框架和分子钟的深入研究揭示了Klebsormidiophyceae的远古祖先——一种在数百万年前蓬勃发展的多细胞实体,其后代在8亿多年前开始分裂成三个不同的分支。”哥廷根大学应用生物信息学研究员。
这些结果用于探索链霉菌内多细胞性的进化历史。研究表明,陆地植物、其他链藻和克雷伯索米藻纲的古老共同祖先已经是多细胞的。
哥廷根大学微生物学和遗传学研究所的JandeVries教授总结道:“这一发现揭示了链球菌多细胞性的遗传潜力,表明这一关键性状的古老起源大约在十亿年前。”