国际团队揭开古代藻类陆地生存之谜

2015年10月6日，中国深圳—英国约翰英纳斯研究中心Pierre-Marc Delaux博士带领的研究团队揭开了地球上植物生命初始阶段之谜。

来自英国约翰英纳斯研究中心、美国威斯康星州大学麦迪逊分校、华大基因及其他国际机构的合作团队揭开了古代藻类如何在进化成世界上第一个植物并统治地球前就能在陆地上栖息的谜团。

直到现在，藻类一直被认为在到达陆地后，才演化出通过与一种名为丛枝菌根（Arbuscular Mycorrhiza, AM)的有益真菌相互作用，来吸取生存必须养分的能力。这种菌现仍存在，它帮助植物根系从土壤获取营养和水分，以换取碳。此前发现的4.5亿年前的孢子化石与AM真菌孢子相似，表明了第一个陆地植物出现时可能就已经有了AM真菌的存在。在最古老的植物化石细胞中发现的史前真菌残体也支持了这一观点。然而，科学家并不清楚陆地植物的藻类祖先如何长时间存活，并最终与真菌形成了如此的相互作用。而本研究的最新发现指出藻类在海洋生活时就发展出的这一重要能力。

Pierre-Marc Delaux博士带领的团队分析了一些最古老的已知陆生植物和绿藻的DNA和RNA。研究发现，他们共同的藻类祖先在地球水域生活时，已经拥有对AM真菌可鉴别并相互作用的基因或共栖通路。

科学家认为这种能力是促使藻类在水外存活并统治地球的关键能力。通过与真菌“合作”找寻食物，藻类争取到充足的时间在一个非常不同且看似贫瘠的环境中完成适应与进化。

Pierre-Marc Delaux博士指出，4.5亿年前，地球水域的藻类被冲溅到贫瘠的土地上。它莫名地幸存下来并生根，这是撬动地球生命进化的分水岭。我们的发现第一次表明，藻类在水中就已经知道如何在陆地上生存。没有藻类这一早已形成的能力，地球将不是今天这样的模样。

“本研究填补了地球生命起源的知识空白。这一科学发现离不开全球科学家的协力合作。由Gane KS Wong博士带领的‘千种植物转录组计划’团队更是为此做出了重大贡献。”

美国威斯康星大学教授Jean-Michel Ané表示，惊喜的是我们在藻类中发现了植物与共生菌作用的机制。此前没有人对此开展过研究。

本研究获得了英国生物技术和生物科学研究委员会以及美国国家科学基金会的资助。