
俗话说,没有不带刺的玫瑰。但对植物学家来说,没有玫瑰是长着刺的:玫瑰茎上的尖刺被称为“刺”,从生物学上讲,它与其他植物坚硬的木质刺是不同的。
刺是进化重复的一个显著例子。在过去的4亿年里,植物进化了28次。玫瑰的茎上长有刺,而其他玫瑰的叶子或果实上长有刺。草的花丛上长着细小的刺。天葵(Solanum atropurpureum)是一种生长在巴西的马铃薯的野生近亲,它的刺非常讨厌,因此获得了两个可怕的绰号:“紫魔鬼”和“恶毒”。
周四发表在《科学》杂志上的一项新研究揭示了植物是如何从零开始进化出这么多刺的:每一个物种一次又一次地利用一个基因。这一发现开启了改变植物DNA以去除刺的可能性,使一些野生植物更容易作为作物种植。
冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory)的植物遗传学家扎卡里·利普曼(Zachary Lippman)在研究包括土豆、西红柿和茄子在内的一组作物时,对刺产生了好奇。虽然所有的农作物都没有刺,但它们的一些野生亲戚却被小匕首覆盖着。早期的农民一定是从野生植物中培育出刺的,因为他们开始把它们用作作物。
“如果总是有这些刺戳你,谁还想种可以吃的茄子呢?”他问。
刺的消失让李普曼博士和他的同事们想知道刺最初是如何进化的。许多植物中刺的产生很可能是为了防御可能吞食它们的动物。但刺也有其他用途。有些植物在攀爬时用它们钩住物体表面。一些野草用它们把种子挂在路过动物的皮毛上。
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