植物光传感器来自远古藻类

# 小小木子投递译稿

杜克大学的一项新的研究结果认为引导植物萌发与否，开花时节，生长朝向等行为的光感受器可能遗传自远古藻类。

[-]

这次发现是目前为止能够改变早期植物红光感受器来源于感光细菌这一流行看法的最有利证据之一。

杜克大学的研究员李飞苇说，我们通过眼睛观察世界，而植物则通过存在于叶片当中被称之为光感受器的光敏蛋白“观察”世界。

植物光感受器监视光照的方向，强度，持续时间，以及波长。然后形成信号并且“告诉”植物何时发芽，何时开花，甚至如何弯曲伸展以避开他们邻居的阴影以获得更多的光照。

光照是植物获得能量并得以生存的源泉，但是光照也会随着时间季节和周围植被的变化而不断变化。光感受器可以“告知”植物所处在夏天抑或冬天，告诉自己位于开阔地带或者被树冠遮掩。

一组被称为光敏色素的光感受蛋白可以使得植物感受并吸收光谱中的红光区和远红光区，这是植物用于光合作用的主要波段。

就在20年前，科学家发现植物并不是唯一拥有光敏色素的物种。归功于DNA序列分析技术，科学家发现生活在海洋，河流和小溪中的蓝藻细菌具有相似的序列。

[-]

基于植物和蓝藻细菌序列间惊人的相似性，科学家推测植物的植物色素可能在几百万年前来自蓝藻细菌。

理论上来讲，早期植物没有消化细菌，反而为蓝藻细菌提供了安全的生长环境，相对的细菌则提供能够从太阳中汲取能量的光感受器。在一段共生关系后，这两个东西最终合为一体。这个观点被认为是植物叶绿体的来源。叶绿体能够使用阳光合成能量物质。

但最近几年，植物色素基因同样存在于某些细菌，真菌和一些藻类中，这使得科学家再次考虑植物色素到底从何而来。

为了研究这个问题，来自杜克大学和哈弗大学的研究人员检索了现有的数据库，分析了300组来着藻类和陆地植物的DNA和RNA数据。包括蕨类、苔藓、苔类、角苔、绿藻、红藻、海带、硅藻和其它常见的来着海洋的浮游生物。

通过对序列相似性的比较，研究人员重建了红色光感受器在这些物种之间的基因变化。研究结果显示植物的光感受器基因序列与藻类更为相似，这可能改变感受器来自于细菌这一看法。

一般认为，植物已经在陆地上生活了4亿年。为了适应水位下降，生活的河流浅水处的绿藻而开始向在陆地生活而进化。

光敏色素在海藻中的多样性可能表明早期的水生或两栖植物能够利用如今这些植物不能“看见”的波段。

第一个上岸的绿藻可能面临着与之前水中完全不同的光照情况，更多的阳光，不同的波长。光感受器在适应生长环境中扮演了十分重要的角色。

本文译自 today.duke，由 投稿 编辑发布。