在瑞士阿尔卑斯山的Urnerboden地区,稳定杏耀在过去的150年里,这片土地从森林变成了草原,一种名为Cardamine insueta的新植物出现了。苏黎世大学(University of Zurich)的研究表明,从亲本植物遗传来的两个关键特征使新出现的物种能够在一个独特的生态位中生长。
一般认为新物种的出现需要很长一段时间。但是,就像植物豆蔻碱(Cardamine insueta)的例子所显示的那样,进化也可以发生得相当快。C. insueta是一种新的苦芥品种,首次被发现是在1972年,最近才在瑞士中部的阿尔卑斯小村Urnerboden出现。在过去的150年里,由于周围山谷的环境变化,当地居民砍伐了森林,把它变成了牧场。
新植物物种允许观察“行动中的进化”
C. insueta被证明是直接分析新物种遗传特征和环境反应的一个例外案例。换句话说:观察‘行动中的进化’,这是该大学相应的大学优先研究项目的主要主题,”苏黎世大学进化生物学和环境研究部门的Rie Shimizu-Inatsugi说。植物生物学家现在能够解开植物进化背后的遗传机制。
水獭是由两种亲本物种进化而来,具有独特的生态环境:水獭生长在溪流中或溪流旁,而水獭则栖息在稍湿润的地方。土地利用由森林向草地的转变导致了两个祖细胞的杂交,产生了位于随水位变化的亲本栖息地之间的新物种。Shimizu-Inatsugi说:“正是来自其亲本的遗传特征的结合,使得新物种能够在一个独特的生态位中生长。”事实上,insueta从amara继承了一套染色体,从rivularis继承了两套染色体。因此,它包含三套染色体,使它成为所谓的三倍体植物。
两种主要亲本性状的遗传使其得以存活
为了描述对波动环境的反应,研究小组使用高通量测序来分析三种物种对淹没的反应时程基因表达模式。他们发现,负责两种亲本特征的基因活动是新物种在新栖息地生存的关键。首先,insueta可以通过叶片胎生无性繁殖,这意味着它在叶片表面产生小植株,
杏耀代理 ,这些小植株可以长成新的植株。它遗传了左旋藻的无性营养繁殖能力。由于C. insueta是无性繁殖的,如果没有这一特性,它就无法生存。
其次,insueta从amara那里继承了耐淹性,杏耀因为负责这一特性的基因在两个物种中都很活跃。结果表明,紫斑丝竹结合了亲本基因活性的优势模式,有助于其在一个新的生态位上沿着水分利用梯度建立。根据环境的不同,这种植物激活了从两个亲本物种遗传来的不同的基因。”