趨同進化對於食肉植物的重要性
趨同進化對於(yu) 食肉植物的重要性
澳大利亞(ya) 豬籠草擁有致命的“捕手”葉子——它長得就如同露齒大笑般的葉子,它也有扁平的葉子。在對其基因組測序之後,研究團隊發現,“捕手”葉子和扁平葉子中激活的部分基因不同。這些基因包括澱粉和糖(生成引誘昆蟲的花蜜)的基因,以及生成蠟狀物質的基因,蠟狀物質zui終使得昆蟲難以逃離被捕食的厄運。
為(wei) 了弄清楚豬籠草如何吃掉獵物,研究人員從(cong) 土瓶草科植物和其他不相關(guan) 的食肉植物中提取了用於(yu) 消化的酶混合物,並利用質譜分析鑒定了35種蛋白質。其中很多蛋白被其他開花植物用於(yu) 對抗病原體(ti) 。比如,植物通常會(hui) 產(chan) 生酶來分解一種名為(wei) 幾丁質的聚合物,作為(wei) 對抗真菌的方式。但是Albert 推測,澳大利亞(ya) 豬籠草及其他的食肉植物則利用這種酶來消化昆蟲的外骨骼,外骨骼也是由幾丁質組成的。
在這項新研究中,Albert 和他的同事還發現,對於(yu) 有遠親(qin) 的食肉植物,包括捕手植物,它們(men) 生成消化液蛋白質的基因有共同的進化起源。此外,在不同的物種身上,這些基因以類似的方式獨立地進化,改變了酶的形狀。雖然現在還沒有證據,但研究人員認為(wei) ,正是這些突變或許恰好幫助了這些酶共同處於(yu) 消化液時更穩定的存在。
生態學家Aaron Ellison說,雖然研究人員們(men) 早已意識到趨同進化對於(yu) 食肉植物的重要性,但是這項新研究仍然非常重要,因為(wei) 它表明趨同可以在分子水平上發生。
如果這些植物沒有捕獲昆蟲的能力,那麽(me) 具有吃掉昆蟲的能力則沒有用處,在漫長的進化過程中產(chan) 生了多種多樣的捕獲解決(jue) 方案。捕蠅草誘捕獵物,狸藻類植物則利用吸盤使獵物無法動彈。
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