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“活化石”树被时间冻结6600万年之谜终于解开

本站发布时间:2023-11-16 16:12:54

被一些人称为“活化石”的Wollemi松(Wollemia nobilis)与白垩纪(1.45亿至6600万年前)保存的遗骸几乎相同。现在只有60棵这样的树在野外;这些顽强的幸存者正受到该地区山火的威胁。人们认为它在大约200万年前就已经灭绝了 

现在,来自澳大利亚、美国和意大利的科学家已经解码了它的基因组,揭示了它独特的进化和繁殖习惯,并帮助保护工作。该论文于8月24日发布在预印本数据库bioRxiv上,尚未经过同行评审 

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松树有26条染色体;包含惊人的122亿个碱基对。相比之下,人类只有大约30亿个碱基对。尽管Wollemi松树的基因组很小,但它们的遗传多样性极低,这表明大约在10000至26000年前,当种群数量急剧减少时,它就出现了瓶颈 

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现在野外只有60棵沃勒米松树,这些松树受到山火的威胁。(图片来源:Dave Watts/Getty Images)

事实上,这些植物不会交换太多遗传物质。剩下的树木似乎主要是通过砍伐来克隆自己;其中吸盘从底部冒出并变成新的树

它们的罕见可能部分是由于大量的转座子或“跳跃基因”—可以改变其在基因组中位置的DNA片段。这些元素也解释了基因组的大小。“最小的植物基因组和最大的植物基因组具有几乎相同数量的基因。大小的巨大差异通常来自转座子,”美国国家科学基金会项目主任Gerald Schoennecht;植物基因组研究计划告诉《生活科学》。Schoennecht没有参与这项研究,但美国国家科学基金会确实提供了资金

当转座子跳跃到新的位置时,它们可以改变DNA分子中“字母”的序列,从而导致或逆转基因的突变。它们可能携带功能性DNA,或在插入位点改变DNA,从而对生物体的进化产生重大影响 

研究人员表示,如果转座子诱导了有害的突变,它们可能导致了气候变化和其他因素导致的种群数量下降。这些压力条件可能导致植物转向克隆繁殖。由于转座子的增加与有性繁殖相关,无性繁殖的改变可能减少了它们引入破坏性突变的可能性。矛盾的是,尽管树木仍然依赖有性繁殖,但转座子可能在增加遗传多样性方面发挥了作用,因此至少暂时使它们对;不断变化的条件 

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