日本团队新发现!破译火山岛灭绝马齿苋基因,揪出“创始人效应”

B站影视 电影资讯 2025-09-17 18:19 1

摘要:在太平洋东京以南1000公里的地方,有一座不太起眼的小岛——西之岛。它属于日本小笠原群岛,常年火山活动频繁,时不时来一场喷发,岛上的一切就得从头再来。

在太平洋东京以南1000公里的地方,有一座不太起眼的小岛——西之岛。它属于日本小笠原群岛,常年火山活动频繁,时不时来一场喷发,岛上的一切就得从头再来。

2019年,日本东京都立大学的研究人员在岛上采集了一批马齿苋植物的样本。正是这批不起眼的植物,在五年后的研究中揭开了一个关键遗传现象:“创始人效应”。

马齿苋很常见,不少花坛、路边都能看到它的身影,但这次被研究的马齿苋不一样。它们生长在西之岛——一个几乎没有人类干预、环境极端的火山岛上。

2019年采集之后没多久,一次新的喷发几乎摧毁了岛上所有植被,这批样本也就成了研究它们的唯一线索。很多人可能会疑惑:一个已经灭绝的植物种群,真有那么大研究价值吗?

研究团队不仅分析了西之岛采集到的马齿苋样本,还把它们和日本、关岛等地共51个种群、254份样本做了全基因组比对。结果显示,西之岛的马齿苋跟附近的七芝岛种群关系最近,但又有一些独特的基因表现。

研究人员发现,这个种群可能是由极少数个体建立起来的,种群内部的基因差异非常小。这种“从少数个体开始繁衍出整个种群”的现象,在遗传学上就叫创始人效应。

火山岛的环境说实话挺不“友好”的。不是火山喷发就是台风来袭,植物能不能活下来,更多靠运气。有观点认为,像西之岛这样极端的自然条件,可能会干扰研究结果的普遍性。

但研究团队看法不同。他们认为,正是这种极端环境,才让生命演化中的“偶然性”被放大了。

马齿苋的种子非常小,直径不到1毫米,扁扁的球形,靠风、洋流或鸟类传播到新的地方。要漂到西之岛这种孤立的小岛上很难,要繁殖出一个种群,几乎是小概率事件。

团队还发现这个种群的基因变化,很多时候不是因为“谁更适应环境”,而是被自然事件推着走的,比如火山爆发、台风登陆。

这种变化方式,在遗传学上被称为基因漂移——也就是说,种群的基因结构改变,并不是因为优胜劣汰,而是“环境说了算”。

马齿苋这种植物虽然常见,但西之岛上的马齿苋种群却是个例外。它们隔绝于其他种群之外,长期处在一个几乎与世隔绝的环境里生长,自然也就更容易形成自己的一套基因特征。

研究团队通过对这些样本中叶绿体DNA和核DNA的分析,还原了这个种群在马齿苋“家族树”中的位置。这是第一次,科学界对一个已经灭绝的孤立植物种群进行了完整的系统发育分析。

这项研究虽然只针对一个岛屿上的一个植物种群,但提供的思路却可以推广到更大的范围。

森林火灾、地震、飓风,这些自然灾害都会让生态系统“短时间归零”。在这种重建过程中,创始人效应和基因漂移很可能也在悄悄发挥作用。

西之岛的这批马齿苋,已经不在了。但它们留下的基因信息,让科学家得以窥见一个完整的生命演化过程

来源:老徐述往事

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