开创性研究为植物界的进化提供了令人惊讶的新线索

一项新的研究揭示了植物生物学进化的有趣见解，有效地改写了它们在过去十亿年的进化历史。

今天发表在《自然植物》上的这项研究表明，随着时间的推移，植物逐渐发展出一系列解剖设计，并时不时地爆发创新，以克服和适应环境挑战。

这些发现推翻了长期以来的信念，即植物类型的基本范围与动物一样，是在其进化史早期的突然变化中进化而来的。

共同主要作者、布里斯托大学古生物学教授菲利普·多诺霍(Philip Donoghue)表示：“尽管植物的设计和组织极其多样化，但它们有一个共同的祖先，起源于十亿多年前的海洋。

“我们想测试它们是否真的在历史早期发生了一次大爆炸，或者它们的进化是否是一个更慢、更持续的过程。令人惊讶的是，结果显示植物进化是一种混合体，长期的逐渐变化被短暂的大规模创新所打断，克服了在旱地上生活的挑战。”

为了验证这一理论，科学家团队分析了 248 类植物的异同，从单细胞池塘浮渣和海藻到陆地植物(包括苔藓和蕨类植物)，再到松树、针叶树和开花植物。他们还研究了 160 个仅从化石记录中得知的灭绝类群，其中包括生活在 4 亿多年前的泥盆纪雷尼燧石物种。

通过将植物设计分解为各个组成部分并记录每个主要类群(活体植物和化石植物)中存在或不存在的植物，生成了超过 130,000 个观察结果。计算机统计技术测量了群体之间的总体相似性和差异以及它们随时间的变化情况。

科学家们还试图找出导致这些进化创新的原因，例如孢子、种子、根、叶、花粉和花的引入。

共同主要作者、布里斯托大学生物科学研究助理詹姆斯·克拉克博士说：“我们发现植物解剖学设计的变化与整个细胞遗传组成加倍的事件有关。这种情况在植物进化史上已经发生过很多次，这是由于基因组复制过程中的错误导致了基因的重复拷贝，这些拷贝可以自由突变并进化出新的功能。”

但人们发现，植物解剖学进化的主要脉搏与在日益干燥的环境中生存和繁殖的挑战有关，与植物从海洋到陆地的逐渐出现有关。

共同主要作者桑迪·赫瑟林顿博士对陆地植物进化的迷恋始于布里斯托大学的一名崭露头角的地质学家，现在继续在爱丁堡大学工作。

他说：“总体而言，植物解剖设计进化中的情景脉冲模式与其他复杂生命的多细胞王国(如动物和真菌)中所见的模式相匹配。这表明它是复杂多细胞生命从诞生之初的一般模式和蓝图。”

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