植物葉子的綠色提醒我們，地球上生命的能量最終來(lái)自于光合作用過(guò)程中的太陽(yáng)。但是新的研究表明，一些蘭花完全喪失了光合作用的能力?？磥?lái)太陽(yáng)不是唯一的出路。

美國西弗吉尼亞大學(xué)的Craig Barret和Brandon Sinn以及美國農業(yè)部的Aaron Kennedy已經(jīng)深入研究了一組特殊的“異養”植物的基因組：無(wú)葉蘭屬Hexalectris。

如果植物不直接從太陽(yáng)獲得能量，則稱(chēng)植物是異養的。它們包括食蟲(chóng)物種，以死物質(zhì)，寄生蟲(chóng)和共生物為食的物種，以及在其他植物上生長(cháng)但不從中攝取營(yíng)養物質(zhì)的附生植物。

九種Hexalectris似乎大部分，并且在不同程度上已經(jīng)轉變?yōu)閙yco-heterotrophic生活方式，這意味著(zhù)它們寄生真菌并以它們產(chǎn)生的營(yíng)養為食。在更普遍的蘭花中，據估計約有30種物種已經(jīng)過(guò)渡。

這種非光合作用策略消除了產(chǎn)生光合作用裝置的基因的進(jìn)化選擇壓力。

Barret和他的同事們想知道這種選擇壓力的缺乏在多大程度上導致了光合基因的喪失，因為目前還不清楚9種物種中有多少已轉變?yōu)橥耆膍yco-heterotrophy，還有多少仍然部分依賴(lài)于太陽(yáng)。

為了測量這一點(diǎn)，他們研究了塑性體 - 在植物細胞中發(fā)現的一種小細胞器的基因組，稱(chēng)為質(zhì)體 - 所有九種Hexalectris 物種。質(zhì)體通常充滿(mǎn)葉綠素(使其成為葉綠體)，并且是光合作用過(guò)程的場(chǎng)所。

發(fā)表在“ 分子生物學(xué)與進(jìn)化 ”雜志上的研究人員的研究表明，在過(guò)去的1000萬(wàn)到3000萬(wàn)年間，至少有四只，也許五只蘭花已經(jīng)失去了光合作用所必需的基因。

有趣的是，這似乎每次都獨立發(fā)生。研究人員提出，所有年輕的蘭花植物在發(fā)育光合作用能力之前都會(huì )以這種方式進(jìn)食，從而促進(jìn)了對myco-heterotrophy的飛躍。

事實(shí)上，只有一個(gè)小屬的許多物種已經(jīng)擺脫對光合作用的依賴(lài)，這對蘭花以及所有植物都有著(zhù)更廣泛的影響。

作者寫(xiě)道：“我們前所未有地發(fā)現了單個(gè)屬中完全myco-heterotrophic生活方式的多重，獨立轉變”，這表明土地植物之間的這種轉變的數量可能被低估了。

似乎比我們懷疑的更多的植物來(lái)避開(kāi)太陽(yáng)。