海带等藻类也会光合作用是趋同进化的结果吗?

B站影视 电影资讯 2025-06-21 15:10 1

摘要:海带等褐藻的叶绿体是后来获取的,可能是内共生后简化结构的红藻,这不是从褐藻和植物的共同祖先代代相传地继承的;褐藻叶绿体里的若干结构与植物的叶绿体可以追溯到共同的内共生起源。

不都是。

海带等褐藻的叶绿体是后来获取的,可能是内共生后简化结构的红藻,这不是从褐藻和植物的共同祖先代代相传地继承的;褐藻叶绿体里的若干结构与植物的叶绿体可以追溯到共同的内共生起源。

这问题里的“藻类”不止表示褐藻,绿藻是植物,红藻、隐藻之类有各自的情况。

蓝菌是细菌,过去常以“蓝藻”名义被人们当成藻类。

1966 年,Lynn Margulis 提出 内共生理论 ,认为真核生物的共同祖先通过与某种细菌(可能是阿尔法变形菌)的内共生获得了线粒体,植物的共同祖先在那之后通过与某种蓝菌内共生获得质体(包括叶绿体),将植物界 Plantae 定义为维管植物(Plantae Margulis, 1967)。

Margulis 在 1971 年将她定义的植物界的范围改为有胚植物 (Plantae Margulis, 1971,即 Plantae sensu stricto) 。

在内共生理论下,细胞核基因组和细胞器基因组的演化历史不一致,可以通过二者的差别来判断内共生的发生时点,进而追溯当前生物的祖先。英国牛津大学的汤玛斯·卡弗利尔-史密斯带领的研究团队进行的分子系统学研究显示,原始色素体生物(Archaeplastida,包括灰藻、红藻、绿藻、轮藻、有胚植物)是最早与蓝菌内共生并获得质体的生物类群,其他藻类的质体是通过与原始色素体生物内共生间接获得的(二次内共生),他们将植物界定义为原始色素体生物,即 Plantae Caval.-Sm. 1981(Plantae sensu lato)。

系统发育和分类学研究普遍采用 Plantae Caval.-Sm. 1981,将原始色素体生物视为植物。

2015 年以来,汤玛斯·卡弗利尔-史密斯、Patrick J. Keeling、Alastair G. B. Simpson、Fabien Burki 各自带领的研究团队发现皮胆虫可能是红藻的姊妹群,隐藻要么是灰藻和绿色植物构成的单系群的旁系群,要么是红藻的旁系群,要么是原始色素体生物和皮胆虫的外类群。

这些研究显示,皮胆虫和隐藻很可能是原始色素体生物的共同祖先的后代,它们在演化过程中丢失了一度拥有的质体,而后隐藻通过内共生再次获得红藻的质体,皮胆虫则恢复为异养生活。

传统上称为“藻类”的生物是“身体的部分或全部悬浮于水中的光合生物”及其近亲,通常有“似乎源于内共生事件的色素体”或色素体退化的残留物。

数百年前,人们就发觉有许多藻类的近亲生活在陆地上,该分类实质上成了一个筐:进行 产氧光合作用 的生物,只要不属于苔藓植物、蕨类植物(后拆分为石松门和链束植物)、种子植物,就会被称作藻类。

日常生活中,人们使用的藻类一词为并系群,包含以下类群的生物:

一、广义植物/原始色素体生物的绿藻门、红藻门、灰胞藻门

内共生体疑似蓝菌,通常表现为有两层膜的叶绿体,可能源自单一内共生事件。其叶绿体通常含有叶绿素 a,另有各自门类对应的一些色素。

二、古虫界的眼虫门、有孔虫界或丝足虫界的 Chlorarachniophytes

内共生体疑似绿藻,通常表现为有三层或四层膜的叶绿体,通常含有叶绿素 a 和 叶绿素 b,可能各自源于一次内共生事件。

Chlorarachniophytes 一般分类到有孔虫界的丝足虫门,亦有学者建议该门独立为丝足虫界。其色素体内有类核体,似乎是内共生体细胞核退化的残留物。一部分色素体疑似来自红藻,表现为叶绿体。

三、色藻界的不等鞭毛类、定鞭藻门、甲藻门,色藻界或原始色素体生物的隐藻门

内共生体疑似红藻,不等鞭毛类、定鞭藻门、隐藻门的色素体通常表现为四层膜的叶绿体,通常含有叶绿素 a 和叶绿素 c、藻胆素;

隐藻门的色素体内有类核体。隐藻还经常有内共生的、尚未简化结构的红藻提供藻胆素,其分类有分歧;

甲藻门的叶绿体通常有三层膜,形态、色素多样,与红藻有基因上的相似性,可能来自多次内共生事件;

色藻界下的囊泡虫总门下的顶复门的色素体不再进行光合作用,称为顶复体,其基因似乎与甲藻门的叶绿体有共同起源 [1]

来源:时空探险家

相关推荐