植物基因组保存了土地开发的历史

　　来自英国的科学家研究了来自不同分类群的532种植物的基因组。这使得重建过去50亿年植物水代谢的演变及其土地发育阶段成为可能。
　　在地球历史的大部分时间里，土地一直没有生命。科学家们认为，在它上面的植物先驱者中，有苔藓的小而原始的祖先，它们在大约5亿年前获得了水交换的必要适应。这是向大陆深处推进植物及其在现代地球上的巨大多样性迈出的第一步。
　　现在陆生（或更高级）植物无处不在。他们都是唯一的远古藻类的后代，但在过去的五十亿年里，他们已经发生了很大的变化。埃塞克斯大学（英国）的研究人员决定处理他们的进化史。科学家们检查了来自不同系统组的532个物种，包括基因组和转录组（一组RNA分子）。
　　第一批陆地植物被迫以与藻类祖先完全不同的方式为自己提供水和养分直接从周围的溶液中吸收。在新的栖息地，植物也必须变得更大更强。
　　生物学家认为，植物在陆地上获得完整生命的第一步是气孔的出现绿叶和茎上的微孔。打开它们可确保光合作用所需的二氧化碳进入组织，关闭它们可防止水分过度蒸发。
　　藻类没有气孔，但最原始的陆生植物苔藓却有气孔。根据《新植物学家》杂志上的一篇新文章，这些结构在进化过程中只出现过一次：第一批陆地植物已经拥有形成气孔所必需的所有基因。
　　高等植物的主要群体及其进化获得
　　然而，仅气孔是不够的：需要机制来规范它们的工作。作者认为，第一批陆生植物已经学会了关闭它们的气孔。然而，在他们的后代中，由于所谓的基因复制，这个过程发生得更快。在这个过程中，一个基因会出现两份拷贝，一份保留原来的功能，另一份可以获得新的。
　　除了气孔器，在陆地上，植物还需要专门的导电组织。多亏了它们，含有溶解物质的水可以更有效地通过植物。根据一篇新文章，这种组织的出现与新基因无关，而是与现有基因功能的变化有关。
　　藻类直接从水库中吸收整个表面的水分和养分。在陆地上，这是不可能的，因此高等植物需要根，借助根，它们被固定在土壤中并吸收必要的溶液。
　　事实证明，有两个独立的进化事件与根相关。首先是根毛的出现，即具有大比表面积的微观产物。毛发出现得更早，并且已经存在于所有陆地植物的共同祖先中。第二个事件根作为一个大的独立器官的形成发生得晚得多。此外，这些植物还长出了侧根，这使根系更有效率。
　　事实证明，高等植物的进化是分阶段进行的，并且与其结构的几个重要变化有关。该研究的作者强调，水代谢的调节应该被认为是植物进化背后的驱动力，他们的发现可能对农业有用。