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猴面花
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猴面花的生物進化
酸漿屬植物猴面花(monkeyflower)是一種不起眼的黃色小植物,當生活在太平洋西北海岸時是多年生的,而生活在離海岸數(shù)百公里的內(nèi)陸旱地卻變成一年生植物。其奇特的生活方式,為研究生物進化提供了重的線索。
杜克大學的David Lowry博士對其奇特的生活方式充滿興趣。他試圖尋找一個或多個特殊基因,來解釋溝酸漿(Mimulus guttatus)是如何做到在海岸時是郁郁蔥蔥,喜潮濕,耐鹽的多年生植物,到內(nèi)陸卻成為矮的,快速開花,耐旱的一年生植物。
研究發(fā)現(xiàn)植物基因的很大一部分發(fā)生了替換:220萬個DNA和350個基因在兩種不同的生態(tài)類型的植物中起了不同的作用,即基因倒位(genetic inversion),該現(xiàn)象是指染色體上兩個斷裂點間的斷片,倒轉(zhuǎn)180°后又重新連接的一種染色體結(jié)構(gòu)變異現(xiàn)象。
Lowry說:那些能廣泛性適應多種生活條件的植物,很容易發(fā)生這種現(xiàn)象,幾十年來進化生物學家都一直為了尋找物種產(chǎn)生的驅(qū)動機制而對此發(fā)生爭論。酸漿屬這種能適應多種生存環(huán)境的物種非常適合開展相關(guān)的研究。
在酸漿屬植物中,Lowry發(fā)現(xiàn),在每種生態(tài)類型的植物里發(fā)生倒位的染色體斷片中存在大量具有適應能力的基因。內(nèi)陸性植物在炎熱干燥的天氣來臨前就開始開花繁殖。而海岸性植物會選擇更晚的長葉開花,以備過冬和在繁盛的植物環(huán)境里爭奪生存空間。Lowry找到了那些在倒位發(fā)生斷片里具有適應能力的位置,對其進行移植,移植與接受移植的雙方都不能在適應當前環(huán)境。
倒位很可能會驅(qū)動新物種的形成,基因倒位就像一個超級基因似的工作,他們不能通過再結(jié)合來重組,那些已經(jīng)發(fā)生倒位的基因會漸漸組合行成一大段新的基因。
生物學家對此非常感興趣,因為這將有助于解釋物種是如何由一變二的。人類和黑猩猩之間就發(fā)現(xiàn)了很多基因倒位現(xiàn)象。
猴面花相關(guān)花卉的生物進化
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