加拉帕戈斯群岛番茄植物展现“逆向进化”,重新激活古老的防御机制

编辑者: Katia Remezova Cath

一项最新研究表明,加拉帕戈斯群岛的番茄植物正在经历一种罕见的“逆向进化”现象,即它们正在恢复到祖先的特征。这一发现为我们提供了对生命适应性的深刻见解,并为农业领域的基因工程开辟了新的可能性,有望助力我国农业发展。

这项研究由加州大学河滨分校和魏茨曼科学研究所的科学家于2025年6月发表在《自然通讯》杂志上,重点研究了两种野生番茄物种,即*Solanum cheesmaniae*和*Solanum galapagense*。这些植物是南美洲番茄的后代。研究发现,在较年轻、火山活动频繁的岛屿上,这些番茄正在产生生物碱,这是一种苦味化合物,可作为天然杀虫剂,类似于茄子中发现的生物碱。这表明植物在极端环境下具有惊人的适应能力。

关键的区别在于生物碱的立体化学结构。虽然“古代”和“现代”生物碱由相同的原子组成,但它们的立体排列方式不同,从而改变了它们的生物学行为。研究人员确定了负责组装生物碱的酶。他们发现,仅需对该酶进行四个氨基酸的改变,即可使其功能恢复,从而使植物能够合成“史前”化合物。这种现象的地理分布表明存在环境原因,西部岛屿的恶劣条件有利于这些防御机制的复苏。这与我国强调的“天人合一”的哲学思想不谋而合。

这项研究挑战了传统的观点,即一旦某个特征消失,就不太可能通过相同的遗传途径重新出现。该研究表明,“逆向进化”是可能的,并且可以精确且一致地发生。这一发现不仅改写了我们对植物进化的理解,而且为基因工程打开了大门,有可能培育出更具抗虫性、更安全的食用作物,甚至具有药用价值。它强调,进化不是一个线性过程,而是一个复杂的相互作用,回顾过去有时意味着向前迈进。番茄作为一种全球消费的食物,是这一迷人过程的绝佳例证。这对于我国实现粮食安全和推动农业科技创新具有重要意义。

来源

  • Muy Interesante

  • ANSA Latina

  • Fundación Charles Darwin

  • Real Jardín Botánico CSIC

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