植物生物學(xué)家認(rèn)為植物的祖先是綠藻。從某種觀點(diǎn)來(lái)說(shuō),在我們地球的歷史里,樹(shù)、蕨類和花兒們的祖先依次進(jìn)入生命圈,它們的后代進(jìn)入漂浮的海島或征服著地球。但是,最近,《植物科學(xué)動(dòng)態(tài)》上發(fā)表了一篇論文,丹麥科學(xué)家發(fā)現(xiàn),有些綠藻在億萬(wàn)年前就已經(jīng)登陸地球了,如果這個(gè)說(shuō)法成立,我們這塊大陸上的植物祖先就是來(lái)自陸生而非水生的綠藻。
自1980年,植物學(xué)家們就懷疑這種可能性,但是支持者缺乏證據(jù)。如今,卡爾斯伯格實(shí)驗(yàn)室的賈斯伯·哈霍特(Jesper Harholt)和哥本哈根大學(xué)的彼得·烏爾思科夫(Peter Ulvskov)等人提出了基因和形態(tài)學(xué)的證據(jù),以證實(shí)這一理論的可靠性。顯然,今日陸地植物求生的方式跟綠藻的某些種類很像。
研究人員一開(kāi)始的時(shí)候研究了植物細(xì)胞壁的進(jìn)化,他們一直認(rèn)為它們是適應(yīng)地球陸地生物生活型態(tài)的關(guān)鍵因素,因?yàn)樗o生物體提供了支撐,使植物得以在地球引力的影響下生長(zhǎng)。
“我們發(fā)現(xiàn)綠藻的細(xì)胞壁跟陸生植物的細(xì)胞壁一樣復(fù)雜,這很奇怪,因?yàn)楣派G藻生活在水里?!惫籼卣f(shuō),“然后,我們開(kāi)始尋找其他證據(jù),以證實(shí)綠藻在變成陸地植物前,確實(shí)生活在陸地上?!?/span>
同時(shí),哥本哈根的研究人員也發(fā)現(xiàn),綠藻的結(jié)構(gòu)表明,它們不可能只生活在水里。例如,有些綠藻已經(jīng)失去了鞭毛,那種像鞭子似的臟器能幫助單細(xì)胞生物體在水里移動(dòng)。所有跟陸地植物有近親關(guān)系的綠藻都沒(méi)有眼狀斑點(diǎn),綠藻依靠它們游向光亮。
細(xì)胞壁特性以及最近對(duì)陸地生綠藻(克里藻屬)的基因序列表明,這種綠藻跟陸地植物共享若干基因,這些基因都跟耐光性和耐寒性有關(guān)。就目前的基因證據(jù)表明,我們發(fā)現(xiàn)綠藻的這些特征是按照線性關(guān)系排列的,并非趨同演化而來(lái)。
如果這個(gè)理論經(jīng)得起考究,那么它將顛覆教科書里講述了一個(gè)世紀(jì)的科學(xué)故事:植物從水里跳出來(lái),爬上陸地。這是植物學(xué)家弗雷德里克·奧芬·鮑爾的理論。他于1908年出版了《陸地植物的起源》,他認(rèn)為陸地生物源于一種孢子體。
“從我們擁有的基因和形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)看,很難從進(jìn)化上解釋。生活在水里的綠藻是怎么成為陸地植物的。”烏爾思科夫說(shuō)。他也是哥本哈根大學(xué)植物和環(huán)境科學(xué)系教授?!拔覀儾荒懿缓煤孟胍幌耄覀儸F(xiàn)在有證據(jù)了。”
這些科研人員的最大挑戰(zhàn)將是證明這些綠藻是怎么擁有陸地植物復(fù)雜的細(xì)胞壁的。他們相信這些陸生綠藻有足夠的能力生活在沙地上,依靠接受雨水的滋潤(rùn)存活。然而化石的證據(jù)是,這一時(shí)期的進(jìn)化史里只有孢子——爭(zhēng)論看來(lái)會(huì)非常激烈。
“我感到奇怪的是,如果這些綠藻在陸地上呆了很久,怎么會(huì)只有這么幾種呢?它們絕對(duì)會(huì)勝出呀!也許有一天我們能發(fā)現(xiàn)這條線上更多的綠藻?!?/span>
“如果你的想法很瘋狂,特別是你想顛覆該領(lǐng)域的權(quán)威的話,你就得耐心點(diǎn)。如果你找到了足夠的證據(jù),某種程度上,你就明白你可能是對(duì)的?!?/span>