返祖?蕨類植物可能有能力「向後進化」到更原始的形態

2025年05月13日08:33:13 科學 1555

相信一定有人看過魯道夫·扎林格(Rudolph Zallinger)的《進步之路》(The March of Progress)插圖,它展示了人類的進化:從早期的靈長類猿祖先 —— 森林古猿,到現代人 —— 智人。進化是一種迷人的現象,但它並不一定總是沿著扎林格所描繪的直線前進。

返祖?蕨類植物可能有能力「向後進化」到更原始的形態 - 天天要聞

進化從簡單的形式向複雜的形式前進,在每一個先前的形式的基礎上不可逆轉地建立,這種觀點已經存在了很長時間。古生物學家路易斯·多洛(Louis Dollo)的定律指出,一旦一個有機體進化出一種特殊的結構,它就不會恢復到以前的狀態。

但是現在,發表在《進化》雜誌上的一項新研究挑戰了生命是單向發展的普遍觀點。研究結果表明,一些植物可以向後進化,也就是說,特殊物種可以恢復到更原始的形態。

其焦點植物就是烏毛蕨烏毛蕨科)。蕨類植物是地球上最古老的植物之一,甚至比恐龍還早。田納西大學的研究人員放大了蕨類植物的繁殖策略,發現蕨類植物保留了兩種不同的繁殖模式。

他們發現一些烏毛蕨類植物是單態的,這意味著一片葉子既能進行孢子發育,也能進行光合作用。與此同時,其他種類的鏈蕨採用了一種稱為二態性的特殊策略,產生兩種不同類型的葉子用於光合作用和繁殖。

這種複製模式的分裂增加了複雜性,也為檢驗多洛定律提供了機會。如果進化是絕對的,那麼那些發展成二態的蕨類植物就不會回到單態。

研究人員利用自然歷史資料和演算法來估計進化,分析了118多個物種,發現蕨類植物的進化「既不是逐步的,也不是不可逆的」。有趣的是,他們發現了多個烏毛蕨類物種的實例,它們先是發育成二態,然後又變回單態。

至於烏毛蕨類植物為何能實現這種進化U型轉變,研究人員假設,缺乏種子作為繁殖策略是至關重要的因素。一旦一種特定的植物承諾播種,它可能會陷入這種複雜性,降級不是一個可行的選擇。但由於蕨類植物沒有種子,它們可以將葉子改造成最適合環境的產孢子結構。

「進化沒有終點線。沒有最終目標,沒有最終狀態,」田納西大學助理教授雅各布·s·蘇伊薩說。「我們的研究結果表明,並非所有植物的生殖專門化都是不可逆轉的。相反,這可能取決於植物隨著時間的推移獲得了多少層專業化。」

這項研究發表在《進化》雜誌上。


如果朋友們喜歡,敬請關注「知新了了」!

科學分類資訊推薦

暴漲215%!地平線「親兒子」要掀翻機器人行業桌子? - 天天要聞

暴漲215%!地平線「親兒子」要掀翻機器人行業桌子?

近日,深圳地瓜機器人有限公司發生工商變更,註冊資本由2億人民幣增至6.3億人民幣,增幅215%。該公司成立於2024年1月,法定代表人為王叢,經營範圍含智能機器人的研發、互聯網數據服務、智能機器人銷售、計算機軟硬體及輔助設備零售、計算機軟硬體及輔助設備批發、信息技術諮詢服務、集成電路晶元設計及服務等,由D-Roboti...
神經生物學專家陸偉全職加入深圳醫學科學院 - 天天要聞

神經生物學專家陸偉全職加入深圳醫學科學院

顏寧院士建立和領導的深圳醫學科學院又有重量級學者加盟。近日,深圳醫學科學院發布消息:陸偉教授全職加入深圳醫學科學院。陸偉教授博士畢業於紐約大學後,加入加州大學舊金山分校進行博士後研究,回國前任美國國立衛生研究院NIH/NINDS資深研究員。陸偉長期專註於突觸發育與功能調控以及焦慮與抑鬱、麻醉和酒精作用的神經...
波士頓工業解決方案推出新型粘合劑促進劑 - 天天要聞

波士頓工業解決方案推出新型粘合劑促進劑

馬薩諸塞州沃伯恩波士頓工業解決方案公司以Natron品牌LX5增粘劑的形式為塗料和粘合劑市場推出了所謂的「突破性」新配方。據波士頓報道,Natron LX5採用了一種新配方,有助於乳膠油墨粘附到丙烯酸表面。
科學家發現超級地球或存類地生命:具備類地生命存在的條件 - 天天要聞

科學家發現超級地球或存類地生命:具備類地生命存在的條件

人類是否是宇宙中唯一的智慧生命?有沒有另一顆像地球一樣適合生命存在的行星?這都是人們長久以來關心的宇宙謎題。記者6月3日獲悉,由中國科學院雲南天文台牽頭的國際研究團隊,在一顆類似太陽的恆星周圍發現一顆位於宜居帶的超級地球Kepler-725
巨子生物「造假門」升級,兩大醫美巨頭隔空叫板 - 天天要聞

巨子生物「造假門」升級,兩大醫美巨頭隔空叫板

巨子生物「造假門」繼續發酵,事件的發展,已經遠超外界的想像。互相質疑、連續聲明、以及水軍們的參與,各方劍拔弩張。日前,玻尿酸龍頭華熙生物官宣加入戰局,這場風暴變得越來越複雜。端午節期間,檢測機構聲明撤回《測試報告》、巨子生物再次聲明不認可郝宇方面的檢測方法;華熙生物則突然發文力挺郝宇。自媒體「大嘴博...
英國專家研究UFO四十五年,警示:外星人恐來意不善 - 天天要聞

英國專家研究UFO四十五年,警示:外星人恐來意不善

英國知名不明飛行物(UFO)研究專家馬爾科姆·羅賓遜,基於其長達四十五年的深入調查經驗,向公眾發出警示。他認為,儘管大部分目擊事件可被合理解釋,但仍有極少數無法解釋的案例,且證據顯示這些地外訪客可能並非帶著和平意圖而來。馬爾科姆·羅賓遜是英國不明飛行物研究領域的權威人物,他不僅著有多部相關書籍,還創立...
中國科學家領銜發現一顆「超級地球」!或存在碳基生命 - 天天要聞

中國科學家領銜發現一顆「超級地球」!或存在碳基生命

「我們孤獨嗎?」是地球上人類一直在思考的千古難題。有關係外行星的研究已經成為21世紀最重要的科學課題之一,對理解行星的形成與演化規律乃至認識生命的起源均具有深遠的意義。這其中尋找系外類地生命是行星科學的終極目標,而發現類太陽恆星宜居帶內的類地行星就成了關鍵的一步。據微信公眾號「中國科學院雲南天文台」3...