食肉性植物為什么會(huì)吃肉？最近，一項(xiàng)對(duì)三種食肉植物的研究表明，在進(jìn)化過(guò)程中巧妙的基因重組能夠幫助它們進(jìn)化出捕捉和消化富含蛋白質(zhì)食物的能力。
食肉植物已經(jīng)發(fā)展出許多誘捕獵物的狡猾方法。例如，豬籠草使用含有酶的“陷阱”來(lái)消化寄生昆蟲(chóng)。其他的包括密切相關(guān)的金星捕蠅草、水車(chē)草和匙葉茅膏菜等。當(dāng)蚊子被它捕捉時(shí)，金星捕蠅草使用的是調(diào)整好的葉子，或者肉掌，當(dāng)昆蟲(chóng)著陸時(shí)，它們會(huì)突然關(guān)閉，但只有在肉掌感覺(jué)到觸動(dòng)它們的觸發(fā)毛多次后才會(huì)關(guān)閉。
為了找出這些陷阱是如何進(jìn)化的，由進(jìn)化生物學(xué)家約爾格·舒爾茨和植物生物學(xué)家萊納•海德里希（Rainer Hedrich）領(lǐng)導(dǎo)的研究人員對(duì)太陽(yáng)草、水車(chē)草和金星捕蠅草的基因組進(jìn)行了測(cè)序，它們都是密切相關(guān)的。然后，將它們的基因組與其他9種植物的基因組進(jìn)行了比較，其中包括一種肉食性豬籠草、非食草性甜菜根和番木瓜。
研究小組在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上報(bào)道說(shuō)，他們研究發(fā)現(xiàn)，在這些肉食性的植物里，食肉進(jìn)化的關(guān)鍵是在一個(gè)共同祖先身上復(fù)制了整個(gè)基因組，這個(gè)祖先生活在大約6000萬(wàn)年前。這種復(fù)制釋放了曾經(jīng)用于根、葉和感覺(jué)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)的基因。例如，食肉植物利用基因的復(fù)制來(lái)幫助根部吸收營(yíng)養(yǎng)，以吸收來(lái)自被消化的獵物的營(yíng)養(yǎng)。威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的植物學(xué)家肯尼思·卡梅倫說(shuō)：“食肉性植物的葉子中表達(dá)的來(lái)自根的基因是極有吸引力的發(fā)現(xiàn)。”。
海德里希和他的同事得出結(jié)論，食肉性植物在這三個(gè)物種的祖先中都獨(dú)立地進(jìn)化過(guò)一次，把這兩個(gè)新的起源和其他已經(jīng)被記錄在案的起源作比較后，研究人員得出結(jié)論，食肉性植物已經(jīng)進(jìn)化了至少六次。
斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所的植物科學(xué)家瑪麗亞·洛加切娃（Maria Logacheva）說(shuō)，雖然她沒(méi)有參與這項(xiàng)工作，但這項(xiàng)研究的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)比分析，它很好地展示了食肉性植物是如何形成的。
然而，布法羅大學(xué)的植物進(jìn)化生物學(xué)家維克多阿爾伯特（Victor Albert）說(shuō)，海德里希的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)支持這兩個(gè)新的起源，特別是因?yàn)橐恍┎妒乘匦璧幕虼嬖谟谪i籠草和三種新測(cè)序的植物共同的早期祖先中。他的團(tuán)隊(duì)正在對(duì)另外兩種植物進(jìn)行測(cè)序，以幫助弄清發(fā)生了什么。
但是，德克薩斯理工大學(xué)的植物基因組學(xué)家路易斯·赫雷拉·埃斯特雷拉（Luis Herrera Estrella）很高興地了解到現(xiàn)在與食肉植物有關(guān)的新基因。他和其他人將會(huì)合作研究食肉性植物的基因是如何重組的，從而使食肉成為可能。海德里希說(shuō)，事實(shí)上，大多數(shù)植物似乎已經(jīng)擁有許多必需的食肉基因。
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