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無花果樹逾850物種 複雜進化解密



(綜合報導)無花果樹包含850多個物種,是世界上最多樣化的植物種類之一。
為瞭解開這種植物屬(桑科榕屬)如何進化成如此多樣化的群體,包括西北大學植物生物學家在內的一個國際研究小組檢查了520種無花果的1858個基因。這項研究發表在本月的《美國國家科學院院刊》上。
雖然以前的研究人員假設無花果的多樣性源於無花果物種之間廣泛的基因共享,但這項新研究表明,基因共享對無花果的進化只有輕微的貢獻。新的分析描繪了一幅譜系內穩定進化的畫面,只是偶爾被跨物種基因共享打斷。
「大多數人一想到無花果,腦海中就會浮現出一種甜甜的、耐嚼的食物。但這種美味只代表了一個物種,」西北大學的植物學家尼裡·澤雷加說,他是這項研究的合著者。「無花果是世界各地各種生境中最多樣化的植物和生態基石之一。它們的進化史以及它們是如何變得如此多樣化的一直難以解開。」
澤雷加是西北大學和芝加哥植物園合作的植物生物學和保護項目的主任。這項研究由埃利奧特·m·加德納領導,他在西北大學獲得博士學位,現在是凱斯西大學的助理教授。
在試圖解釋無花果樹的多樣性時,以前的研究人員將漸滲——基因通過雜交從一個物種傳遞到相關物種的過程——視為無花果多樣性的主要驅動力。這個假設的出現部分是由於無花果授粉的方式。每個無花果物種都被認為有一個獨特的無花果黃蜂物種為其授粉,因此傳粉者的轉換可能導致雜交驅動多樣性。
但是新的研究表明,無花果樹的進化比這更穩定。
研究人員發現,無花果進化遵循一種穩定的樹狀模式,雜交只是偶爾導致譜系間的漸滲。在主要的無花果家系中很少發生基因滲入。
新的分析還研究了無花果樹與榕小蜂傳粉者的關係,榕小蜂傳粉者是專門為無花果樹傳粉的。研究人員發現,局部雜交的能力並不總是導致植物中的跨譜系漸滲,特別是當專性植物-傳粉者關係存在時。
芝加哥植物園內戈尼植物保護科學與行動研究所的保護科學家澤雷加說:「這項研究闡明了無花果物種之間雜交的互補作用,以及它們的專性無花果黃蜂傳粉者在這一重要群體的進化和驚人多樣化中的共同多樣化作用。」「但同樣重要的是,它提供了一個急需的進化路線圖,這將是一個遊戲規則的改變者,為這一重要群體的未來研究提供信息。」

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