新发现的藻类物种为植物进化和紫外线防护提供了见解

一个国际研究小组在最近发表在《环境微生物学》杂志上的一篇文章中首次描述了一种新发现的藻类Streptofilum arcticum及其细胞功能

迄今为止，研究人员已经在斯瓦尔巴群岛的北极苔原和波罗的海沿岸的沙丘上发现了新的藻类物种，这表明其区域分布比以前假设的更广泛

新物种Streptofilum arcticum与其姊妹生物Streptofilm capillatum密切相关，这是一种微小的绿色地面覆盖藻类。只有当藻类垫聚集成生物膜时，才能在波罗的海或北极苔原沿岸的沙丘上用肉眼看到

几年前，同一团队首次从农业土壤中描述了Streptofilum capillatum本身，它代表了植物进化树中的一个新谱系。值得注意的是，这种藻类是现代植物的进化先驱，可以被视为活化石

链丝藻属于链藻谱系中最原始的藻类代表，与陆生植物直接相关。它起源于淡水藻类在陆地上定居的时代。进化创新对于应对干旱、极端温度波动和紫外线辐射等陆地挑战是必要的。这些适应最终催生了植物

细胞功能保护藻类免受干旱

“这些藻类可能具有异常灵活的细胞壁，其精细结构与其他绿藻有显著不同。我们使用电子显微镜证明了这一点。在缺水期间，细胞壁会收缩；当水再次可用时，细胞壁就会膨胀，使细胞能够重新水合而不受损害。这一功能解释了这些藻类从水到陆地的进化过渡，”弗赖堡理工大学生物科学研究所的初级教授Karin Glaser解释道。

细胞功能还使Streptofilum能够适应极端的环境条件。藻类在干燥寒冷的北极土壤中生存，并在干旱后迅速重新激活。它们对光和温度也有很强的抵抗力，在低光和强紫外线辐射下都能茁壮成长，耐温范围为5°C至40°C。这使得藻类能够容忍气候波动，并使其有可能抵御未来的挑战

研究小组在斯瓦尔巴群岛附近的北极苔原和海利根达姆附近波罗的海海岸的沙子样本中发现了藻类

“广泛的区域分布让我们感到惊讶；这些藻类的分布比以前想象的要广泛，”Glaser说

该团队现在的目标是研究该物种在其他地方的分布，以及其独特的细胞功能如何适应全球气温的上升

这些发现不仅加深了我们对陆生植物进化的理解，还可以激发新的生物技术应用。例如，藻类衍生的抗紫外线化合物可以开发用于环保防晒霜，与目前的化学成分不同，可以避免损害珊瑚和海洋生态系统

“这些藻类产生类似分枝杆菌素的氨基酸，保护它们免受紫外线辐射。了解它们的功能是化妆品潜在应用的关键基础，”Glaser说 More information: Karin Glaser et al, New Strains of the Deep Branching Streptophyte Streptofilum: Phylogenetic Position, Cell Biological and Ecophysiological Traits, and Description of Streptofilum arcticumsp. nov, Environmental Microbiology (2025). DOI: 10.1111/1462-2920.70033

Journal information: Environmental Microbiology