单子叶植物有哪些,单子叶植物家族

  • 日期:2019-10-12 12:13
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虽然它们看起来很不一样,但玉米和花椰菜有许多共同之处。高手掌和小拖鞋也是如此。由于一亿三千七百万年前的共同祖先,被称为单子叶植物的开花植物的根、种子甚至叶子看起来都很相似。现在,一项新的基因研究揭示了原因:尽管所有这些植物现在都是“干鸭子”,但它们的祖先曾经生活在水里。 
密苏里州大学的分类学家彼得·史蒂文斯没有参与这项研究,他说这项研究很有说服力。“它让你思考单子叶植物的起源。”
科学家很难将只有一个胚胎叶的单子叶植物放在进化树上。进化树对于理解全球85000个单子叶植物的进化关系至关重要。单子叶植物包括玉米和水稻,被牛吃掉的草,棕榈树和一些世界上最美丽的花,如兰花和百合花。
“在几乎每一个单子叶植物家族中,你都能找到美丽、经济和生态上重要的成员。位于密苏里州圣路易斯的唐纳德·丹佛斯植物研究中心的植物生物学家伊丽莎白·凯洛格说,她没有参与这项最新的研究。
威斯康星大学麦迪逊分校的进化生物学家托马斯·吉夫尼什(thomas givnish)知道,建立精确的家谱是多么重要,特别是对于作物育种和基础研究。为此,他召集了19位同行生物学家,开发出迄今为止最清晰的单子叶植物家谱。他们测定了545株单子叶植物和22株其它植物叶绿体的dna序列。根据这些植物中DNA的相似性,研究小组澄清了它们的家庭联系,并估计了每个分支的年龄。“我们有非常有力的证据证明大多数联系。吉夫尼什说,在他们的发现中,香蕉比以前想象的更接近姜和海藻。
“真正新奇的是他们用来解决整个问题的数据量。”史蒂文斯说。大多数关系,包括香蕉和生姜之间的关系,以前都有人提出过。
吉夫尼什说,最引人注目的是家谱的底部。该研究小组在最近一期的《美国植物学杂志》上报道说,与这种底部关系最密切的非单子叶植物表明,最早的单子叶植物是水生植物。这一观点最早是19世纪植物学家提出的,一些研究者在20世纪90年代探索了这一观点的起源。但是没有人有现在支持它的基因数据。不仅是种子,而且单子叶植物和根系不同于其他开花植物,水生起源可能解释了原因。
例如,单子叶植物的叶子通常具有平行的纹理,而其他开花植物的叶子则具有分枝纹理。后者使叶子像纸一样薄,否则重力会使它们颤抖。但单子叶植物水生祖先的叶子被认为是漂浮的,因此能够应付较不发达的支持系统。同时,大多数开花植物的叶子通过叶柄和茎连接。
单子叶植物的叶基部经常用一些“手指”来“钩”茎。与水生植物的根一样,单子叶植物的根分枝较少。同时,大多数单子叶植物是草本植物而不是木本植物。如果他们的水生祖先,像大多数树木一样,每年增加他们的年轮层,这种新的生长将阻碍从叶子延伸到植物水下部分的空气管道。
史蒂文斯说,研究人员不仅需要比较叶绿体DNA,还需要比较储存在细胞核中的更多DNA。据吉维什说,这项工作已经在进行中。研究小组分析了来自多个物种的核dna中的500个基因。他们的最新发现“在很大程度上支持同样的人际关系模式”,并将在几个月后发表。
 

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