是什么让红藻如此与众不同

2019-12-30 259藻类

是什么让红藻如此与众不同?被称为斑藻的红藻及其祖先在潮间带的恶劣栖息地繁衍了数百万年——暴露在波动的温度、高紫外线辐射、严重的盐胁迫和干旱中。

研究背景

红藻是地球上最古老的非细菌光合生物之一,也是最古老的多细胞谱系之一。它们也从根本上融入了全球的人类文化和经济。一些红藻在珊瑚礁的形成过程中起着重要的作用,而另一些则是各种社会不可或缺的“海藻”食物。紫菜包括在沙拉中,在日本被称为“紫菜”,用来包寿司,在威尔士被称为“紫菜”,是一种传统的营养食品配料。

尽管卟啉具有生态、进化和商业上的重要性,但对其分子遗传学和生理学的了解仍然相对较少。

这就是为什么一组植物科学家,包括卡耐基的Arthur Grossman,对红藻脐部的全基因组进行了排序和分析。这种异常耐寒的生物的基因组成为研究人员提供了更好的理解,了解了红藻的进化,以及这些生物如何应对其残酷的潮间带栖息地。

他们的发现发表在《美国国家科学院院刊》上。

是什么让红藻如此与众不同

是什么让红藻如此与众不同?该团队的分析表明,与其他类型的多细胞生物相比,卟啉和其他红藻的细胞骨架结构元素最少。这也许可以解释为什么多细胞红藻的体型往往“很小”。

同样,研究小组还发现了有助于卟啉及其祖先在极端胁迫下生存的细胞过程的基因,包括“防晒”类化合物,保护免受紫外线辐射和其他化合物,使他们能够承受干燥条件,除了各种蛋白质,改善吸收强烈阳光的潜在有毒后果。此外,极具弹性和柔韧性的紫菜细胞壁,使它们在被太阳晒干和风吹干的过程中,在失去水分的同时,还能承受海浪的冲击。

Grossman解释说:“我们从紫菜基因组中收集到的信息向我们展示了红藻的不同之处。”“但有趣的是,与红藻相关的生物进化对人类健康和海洋生态系统产生了深远的影响。”

例如,从红藻进化而来的一组生物,即刺丛藻,是不进行光合作用的,包括导致疟疾的疟原虫。另一种从红藻进化而来的藻类,鞭毛藻,是有毒赤潮的罪魁祸首,但同时也是维持珊瑚生长的营养物质的提供者。珊瑚是珊瑚礁的基础(许多动物的家园)。

正如Grossman所说,“随着我们对不同的藻类群体及其进化史了解得越来越多,我们对生物支柱的了解也越来越多,这些支柱仍然是维持和塑造我们星球上的生命的主要基础。”

引用

Carnegie Institution for Science. "What makes red algae so different and why should we care?." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 July 2017.
www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170717150841.htm.

上一篇下一篇