綠葉提醒我們，地球上生命的能量來自光合作用過程中的太陽。但是新的研究表明，一些蘭花已經(jīng)完全失去了光合作用的能力。似乎太陽不是唯一的出路。

美國西弗吉尼亞大學(xué)的克雷格巴雷特(Craig Barret)和布蘭登辛恩(Brandon Sinn)以及美國農(nóng)業(yè)部的亞倫肯尼迪(Aaron Kennedy)對一組特殊的“異養(yǎng)”植物——六角藻(Hexalectris)的基因組進(jìn)行了徹底的研究。

如果植物不直接從太陽獲得能量，就被稱為異養(yǎng)植物。它們包括以昆蟲為食的物種、以死亡物質(zhì)為食的物種、寄生蟲和共生生物，以及生長在其他植物上但不從中獲取營養(yǎng)的附生植物。

這九個六面體物種中的大多數(shù)似乎都不同程度地轉(zhuǎn)變成了真菌異養(yǎng)的生活方式，這意味著它們寄生真菌并以它們產(chǎn)生的營養(yǎng)為食。在更常見的蘭花中，估計約有30種已經(jīng)過渡。

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和他的同事想知道這種選擇壓力的缺乏在多大程度上導(dǎo)致了光合基因的丟失，因為尚不清楚這9個物種中有多少已經(jīng)轉(zhuǎn)化為完全的myco-異養(yǎng)生物，有多少仍然部分依賴于太陽。

為了測量這一點(diǎn)，他們研究了質(zhì)體——在植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一種叫做質(zhì)體的小細(xì)胞器的基因組——所有九個六面體物種。質(zhì)體通常充滿葉綠素(使它們成為葉綠體)，是光合作用的場所。

發(fā)表在《分子生物學(xué)與進(jìn)化》雜志上的研究人員表明，在過去的1000萬到3000萬年里，至少有四種甚至五種蘭花失去了光合作用所必需的基因。

有趣的是，這似乎每次都是獨(dú)立發(fā)生的。研究人員建議，所有年輕的蘭花植物在發(fā)展光合作用能力之前都會以這種方式進(jìn)食，從而促進(jìn)真菌異養(yǎng)的飛躍。

事實(shí)上，許多物種中只有一個小屬擺脫了對光合作用的依賴，這對蘭花和所有植物都有更廣泛的影響。

作者寫道，“我們在單個屬中發(fā)現(xiàn)了完整的分枝桿菌異養(yǎng)生活方式中前所未有的多重獨(dú)立變化”，這表明陸地植物之間這種變化的數(shù)量可能被低估了。

似乎有比我們想象的更多的植物來躲避陽光。

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