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植物适应环境变化速度超预期

来源:科学网 www.sciencenet.cn 作者:张笑 2010-8-12
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摘要: 据物理学家组织网8月10日报道,英国皇家植物园乔德雷尔实验室的科学家通过研究发现,有些植物对环境变化的适应速度可能比之前认为的要快得多。按照对达尔文进化论的现代理解,科学家原以为只有基因突变才能使得物种出现可遗传的新特性,从而适应生存环境的变化,并且这种适应会持续数百年,而让植物无法适应气候环境的快......


 

据物理学家组织网8月10日报道,英国皇家植物园乔德雷尔实验室的科学家通过研究发现,有些植物对环境变化的适应速度可能比之前认为的要快得多。这一发现刊登在近期的《分子生物学与进化》(Molecular Biology and Evolution)上。

 

表观遗传学的出现改变了科学家认知这个世界的方式,其研究范围包括对导致基因功能发生改变的隐性影响的研究,而这种影响是在不改变DNA序列的情况下的可遗传的影响。按照对达尔文进化论的现代理解,科学家原以为只有基因突变才能使得物种出现可遗传的新特性,从而适应生存环境的变化,并且这种适应会持续数百年,而让植物无法适应气候环境的快速变化。

 

在对三株不同生长环境的新成种兰花进行重点研究时,科学家发现,尽管具有很高的遗传相似度,但这三株兰花在生态需求、形态学、物理特征和分布上还是表现出了很大的差异。最终他们得出结论:表观遗传变化会很大地影响个体种类的潜在适应能力,而反过来,这种适应能力会让物种的进化速度比之前认为的要快很多。这项新发现意义重大,它证明了环境对基因活动的影响是可以被记忆的。

 

领导该研究的Ovidiu Paun博士表示:“与遗传信息这个‘封闭’系统相反的是,环境能够改变个体种类的表观遗传背景,而个体通过这种方式产生适应能力也是与现有进化观点的一种互补。研究结果表明,达尔文所说的选择性不只是表现在内在基因信息,同时也以同样的方式表现在了表观遗传变化,从而使得物种只需经过几代遗传,就能很快地表现出与祖先不同的适应性”。

 

实验室负责人Mark Chase表示研究结果“让我们对植物的自适应能力有了信心”,但他也补充说,让濒危植物脱离原来的生存环境,移植到像植物园这样的类似环境,并不是最佳的保护策略,这有可能破坏植物固有的遗传特性,最好的办法还是让其野外生存。(科学网 张笑/编译)

 

相关仪器:9700基因扩增仪  ABI3100毛细管DNA测序仪

 

完成人:奥维迪乌·鲍恩课题组

 

实验室:英国皇家植物园乔德雷尔实验室  伯明翰大学地理、地球与环境科学系  奥地利维也纳大学系统与进化植物学系  瑞典隆德大学生态学、植物生态学与分类学系  法国图卢兹大学生态功能实验室

 


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