2025年03月15日

五大自然生态系统中的奇迹地下兰秘密花开

在地下深处,隐藏着一位独特的兰花宾客——地下兰(Rhizanthellagardneri),它以其怪异而迷人的风格在植物界中脱颖而出。与众不同的是,它整个生命都在地下度过,甚至连开花的舞蹈也是在黑暗之中进行,这种现象在植物世界里是绝无仅有的。

然而,这位在地下孤傲生存的美丽佳人也面临着极大的濒危威胁,现在野外可能只剩下不到五十株。科学家们紧急调动资源,对这朵罕见的兰花加紧了基因组研究,并揭示了一系列令人惊叹的事实。

2010年,一群来自西澳大利亚大学的科学家使用放射性追踪技术揭示了地下兰如何通过与金雀花(一种西澳内陆地区常见的小树)根部真菌形成微妙关系来获取所需营养。这是一种前所未有的寄生方式,使得地下兰不再需要进行光合作用,就能维持其生存。

最令人震惊的是,尽管它完全失去了绿色的部分,无法进行光合作用,但地下兰却保留了叶绿体,这通常是植物进行光合作用的主要场所。研究显示,与其他植物相比,其叶绿体基因已经丢失了大约70%,只保留37个基因,是已知所有植物中最少的一组。

这一发现为科学家提供了一扇窗口,让他们能够探索除了光合作用的功能以外,还有哪些遗传密码被赋予这些“非主流”任务。在普通植物中,这些功能往往难以被研究,而地下兰则似乎对它们说:“不,我只需要这些关键蛋白质。”

因此,它们发现,只要拥有这四种关键蛋白质构成的一小段叶绿体基因组,就足够支持其复杂且依赖于寄生的生活方式。这对于研究者来说是一个巨大的福音,因为它们可以更好地了解这种珍稀物种,并评估其遗传多样性。

作为一个标志性的、又美丽又奇特的地球宝贵品种,被称为“地球上最美丽、最神秘”的生物之一,地下兰吸引着马克·布伦德雷特副教授和他的团队,他们将保护工作与先进实验室技术结合起来,以此来推动科研发展并促进保护行动。此外,该项目还使我们意识到,每一次这样的重大发现都是基于对该珍稀物种DNA序列分析的一个宝贵机会。