藻类和植物中发现的6亿年的共同环境压力反应

没有陆地上的植物，人类就无法在地球上生存。从苔藓到蕨类植物，从草到树木，植物是我们的食物、饲料和木材。所有这些多样性都源于很久以前征服陆地的藻类祖先。陆生植物的成功令人惊讶，因为它是一个具有挑战性的栖息地。在陆地上，环境条件的快速变化会导致压力，植物已经开发出一种复杂的分子机制来感知和响应

现在，哥廷根大学领导的一个研究小组比较了跨越6亿年独立进化的藻类和植物，并使用先进的生物信息学方法确定了一个共享的压力反应网络。研究结果发表在《自然通讯》上

陆生植物最接近藻类的近亲是丝状和单细胞结合藻类，即发酵植物。这组生物受到了广泛关注，因为当研究人员将陆地植物的数据与这些藻类的数据进行比较时，他们可以追溯到陆地上最早的植物。一个大问题是最早的陆生植物是如何克服陆地压力的

为了找到答案，该团队从苔藓模型系统和两种受到陆地环境压力挑战的发酵藻类中生成了数百个样本。通过对活性基因的高通量测序和对苔藓和藻类在压力下产生的化合物的分析，他们获得了生物体在几个小时内对挑战的反应的全面图景。通过将进化分析与统计建模和机器学习方法相结合，预测了一个共享的基因调控网络

领导这项研究的哥廷根大学的Jan de Vries教授解释说：“一个巨大的惊喜是，我们在这些非常不同的生物体共享的网络中发现了几个高度连接的基因，称为‘中心’，这些生物体在大约6亿年前在进化方面实际上是相互分裂的。这些中心似乎捆绑了信息并塑造了整体的网络反应。” More information: Tim P. Rieseberg et al, Time-resolved oxidative signal convergence across the algae–embryophyte divide, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-56939-y

Journal information: Nature Communications