放弃光合作用：借来的细菌基因如何让一些海洋硅藻以海藻为食

一组属于菱形藻属的硅藻物种放弃了光合作用，现在直接从环境中获取碳，这要归功于祖先携带的细菌基因。新加坡淡马锡生命科学实验室的Gregory Jedd及其同事在开放获取期刊PLOS Biology上发表的一项研究中报告了这些发现

与大多数进行光合作用以产生碳化合物的硅藻不同，菱形藻属的一些成员没有叶绿素，而是消耗海藻和腐烂植物物质中的碳水化合物。此前，尚不清楚它们是如何实现这种主要的生活方式转变的，因此研究人员对一种物种Nitzschia sing1的基因组进行了测序，以寻找线索

进一步的分析表明，随着时间的推移，原始基因被多次复制，拷贝获得了各种突变，从而产生了新的功能。这些新功能使N.sing1能够吸收并分解海藻酸盐为细胞的碳构建块，从而不再需要光合作用

这一发展也为这群生活在潮间带海藻上的硅藻开辟了一个新的生态位

虽然N.sing1及其许多近亲可以分解海藻酸盐，但其他非光合菱形藻物种不能，这表明这些硅藻可能有其他获取碳化合物的策略

研究人员提出，从环境中采集更多的菱形藻物种并对其基因组进行测序，将有助于更好地了解这些硅藻如何获取碳。这一领域的其他工作也可以帮助我们更多地了解单个物种如何多样化为一系列新物种，以及碳和其他营养物质如何通过沿海栖息地移动

作者补充道，“在这项研究中，我们展示了非光合硅藻（硅藻是祖先光合微藻）如何进化出代谢丰富的褐藻细胞壁多糖海藻酸盐的能力。

”这项工作不仅确定了复杂代谢能力的进化起源，还揭示了创新背后的遗传机制，这些创新最终使这些硅藻作为专性异养生物占据了新的环境生态位。p