研究阐明了藻类用来“倾听”环境的线索

长期以来，人们都知道植物会释放化学物质来应对压力并将信息传递给邻居。毕格罗实验室的一组科学家已经表明，海绿藻是一小群与植物亲缘关系较远的单细胞藻类，似乎对化学通讯也有同样的爱好。这表明，以这种方式使用化学线索的能力可能不是人们曾经认为的复杂生命所独有的，而是在生命之树上进一步进化而来的

该研究的合著者、高级研究科学家约翰·伯恩斯说：“我们正在研究这种与植物有共同祖先的生物，并使用人们曾经认为只有植物才会使用的交流过程。”。“生命的许多分支可能是从类似的沟通工具开始的，但后来在特定的基因方式上出现了分歧。”

发现细胞沟通在新谱系中是如何工作的，有助于科学家了解这些能力是如何产生并随时间变化的。微藻和绿藻一样，对水生系统的生物地球化学循环也至关重要，因此了解它们对于预测更大的生态系统如何运作至关重要，尤其是在压力环境下

毕格罗实验室前博士后研究员、该研究的主要作者Baptiste Genot说：“植物和绿藻所使用的潜在交流过程是相似的，它们基于生命的相同基本组成部分。”。“但是，超越植物，了解像这些藻类这样的单细胞是如何进行这些过程的，真的是在开辟一条新的道路。”

他们的研究结果最近发表在《真核微生物学杂志》上

科学家们早就知道，植物会释放信息分子，如激素和其他有机化合物，作为交流信息和适应压力情况的一种方式，如温度变化或接触毒素。但关于微藻所使用的策略的信息要少得多，尽管微藻是水生系统中最丰富的初级生产者

这包括白霜植物，它是古生物门的三个主要谱系之一。这一群体中的生物，包括植物，以及绿藻和红藻，已知在10亿年前有一个共同的祖先

了解这些不同生物使用的复杂沟通策略之间的共性可以帮助科学家绘制谱系相互分支的时间线。它还可以帮助他们更好地了解用于光合作用的工具是如何进化的

Burns说：“Glaucophytes是生命的另一个分支，与植物祖先同时发育叶绿体，但与之一起沿着完全不同的进化方向发展。”。“所以，你可以用这些比较来回答关于生命所有分支光合作用的真正基本问题。”

研究人员重点研究了一种叫做蓝藻的绿藻。他们发现，作为对光照变化等外部压力的反应，矛盾梭菌会产生乙烯等强效激素，乙烯在果实成熟过程中起着关键作用，已知植物会在压力下释放这种激素

当研究小组向藻类提供一种乙烯前体化学物质时，他们发现绿藻会产生大量的激素，并减缓其生长速度

Burns说：“如果你看看植物的基因，你永远不会想到绿藻可以使用这些相同的信号通路，因为它们没有相同的‘部分’。”

“我们经常把植物作为光合生命的基线，但在这个故事中，它们是朝着不同的进化方向发展的‘怪人’。在这些行为方面，绿藻可能比植物与其他藻类有更多的共同点。”

这项研究提供了绿藻释放激素作为应激反应的第一个证据，但这些生物如何改变它们的实际行为，比如它们如何游泳或发育，以应对这些激素，仍然存在问题。Burns和Genot还对生态系统中的其他生物如何应对这些化学变化感兴趣，以及其他藻类物种是否使用这些相同的激素线索进行交流

然而，除了交流，这项研究还更广泛地强调了苔藓植物的价值。由于它们在生命之树中的独特地位，它们在实验室中的稳定性，以及它们的生长速度——伯恩斯将它们比作“杂草”——它们是回答进化史问题的宝贵工具，甚至是开发塑料替代品等藻类产品的宝贵工具

Genot说：“我们对这些单细胞、光合真核生物和栽培植物的了解之间的知识差距仍然很大。”。“这很有挑战性，但也很令人兴奋，因为我们对生活在我们周围的这些小细胞还有很多需要了解。”