地球上-“第一棵”植物的來歷

地球上-“第一棵”植物的來歷

地球是一顆植物星球， 要追溯到所有植物的最根源處， 也許就是一個綠色細胞。 我們的世界裡富含著各種光合植物，

從高聳的紅杉木到無處不在的矽藻， 這些植物或許都源於遠古的一個微型藻類， 在吞噬了藍藻細菌後， 變成了一個本身能利用太陽能的植物。

灰胞藻門（glaucophyte）， 是一種只由13種獨特的微觀淡水藍綠藻組成的種群， 存在時間極久， 有時又被稱為活化石。 相比於其他植物， 這種藻屬中的藍載藻（ Cyanophora paradoxa ）更多地保持著原始藍藻細菌一些未改變的特性， 一個由澳大利昆士蘭大學的分子生物學家德納（Dana Price）領導的國際科學家團隊， 研究了灰胞藻門的遺傳學原理， 並闡明了植物的演化史。

根據對藍載藻基因組近7000萬對堿基對進行的分析， 這種吞噬只出現過一次， 這是因為大多數現代植物都共有這段基因， 這段基因讓光合作用體和較大的宿主細胞能夠合併在一起。

這樣的合併不僅要求宿主細胞與早先自由生存的光合作用體之間的協作， 還需要寄生菌的配合。 類衣原體微生物， 如軍團菌屬（包含能導致軍團病的病菌種群）， 提供了一段基因， 使得馴化後的藍藻細菌（葉綠體）能傳送能量給宿主細胞。

美國羅格斯大學的生物學家巴塔查亞（Debashish Bhattacharya）解釋說：早期的細胞器就是由這三個實體組成， 並且這個過程需要多重水平基因轉移和其他細菌的輔助。 這類基因變化在光合植物繁盛和多數植物的堅硬細胞壁形成之前可能在一直進行中， 該研究 報告 2月17日發表在《科學》雜誌上。

實際上， 這樣事件是極其稀有的， 演化生物學家只發現了一個其他的例子。

約6000萬年前， 一種單細胞變形蟲馴化了藍藻細菌進行光合作用。 為了進一步求解事件發生的原因， 他們正在全力分析該微生物的基因組序列。

已故美國生物學家林恩.馬古利斯（Lynn Margulis， 她也是美國天文學家卡爾·薩根的第一任妻子）在20世紀60年代提出了飽受爭議的內共生理論， 即真核生物細胞中的細胞器、線粒體和葉綠體起源于內共生於真核生物細胞中的原核生物。 美國阿肯色州大學的生物學家斯派格（Frederick Spiegel）雖然沒有參與到這項研究中， 但他表示， 這項研究已經為馬古利斯提出的假說提供了強有力的支援。

為什麼這樣的複雜組合能在約16億年前發生呢？有一個可能是， 當時的地球上藍藻細菌的捕食者面臨著食物不足的情況，

而陽光是十分充足的。 這樣就使得藍藻細菌的捕食者更適合停止進食， 開始吸收。 巴塔查亞注釋說， 當食物耗盡， 而陽光仍然十分充足時， 那麼光合作用能更好的維持生物生存。 正是由於這樣的強迫組合而產生大量的超級成功生命體， 植物就這樣應運而生了。