苔藓植物研究揭示了控制植物分支的遗传途径的进化
【千问解读】
白光或模拟阴影下两种Marchantia多形植物的照片和分支模式。
学分:©多兰实验室 / 当前生物学 / GMI
(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(格雷戈尔·孟德尔分子植物生物学研究所):非维管植物生活在覆盖地面的菌落中,类似于小森林。
在真实的森林中,植物在树冠的不同层中争夺光线。
如果植物没有接收到足够的阳光,它会停止横向分枝,而是垂直生长以到达阳光。
奥地利科学院格雷戈尔·孟德尔分子植物生物学研究所(GMI)的研究人员发现,苔藓Marchantia polymorpha的植物体与维管植物的植物体根本不同,也会根据阴影调整其结构。
这些关于控制分支的遗传途径进化的新见解发表在《当代生物学》上。
森林由多层树冠组成,树木和其他植物在其中争夺光线。
阳光不足导致植物调节其分支模式以促进垂直生长。
植物通过光敏色素感知阳光直射和阴影之间的差异,光敏色素是植物界普遍存在的光感受器,从藻类到苔藓植物再到开花植物。
“我们早就知道光敏色素通知维管植物停止横向生长,而是垂直生长以避免或超过阴影邻居,”第一作者Susanna Streubel说,他是GMI多兰小组的前博士后研究员。
沿茎的新分支由侧分生组织产生,分生组织是有利于横向生长的植物干细胞的生成中心。
“这种对阴影的反应需要关闭侧分生组织的活动。
苔藓减少阴凉处的分枝
研究人员假设,苔藓,非维管束苔藓植物,被认为类似于最早的陆地定植植物,也具有使其分支模式适应不断变化的光照条件的机制。
像维管植物一样,它们有分生组织,能够分枝。
然而,与在尖端或顶端下方横向分支的维管植物相反,苔藓植物仅在顶端分支,其机制称为二分枝。
研究人员对苔类植物进行表型分析,发现在全白光下,扁平的苔藓体(也称为菌体)有规律地分支。
“然而,在模拟的阴影中,沿生长主轴的许多苔藓分生组织进入休眠状态并且不产生分支。
因此,菌体表达了避荫的特征,“Streubel说。
由于苔类植物也使用光敏色素,研究人员分析了影响光敏色素和光敏色素相关基因的突变。
他们证明,与维管陆生植物类似,光敏色素信号通路引导苔藓中的避荫反应。
分子调控的独立进化?
Dolan和他的团队在多态性M. polymorpha中寻找二分类分支和分生组织活性的其他遗传调节因子。
通过检查全白光与阴影下的基因表达模式,他们发现称为MpSPL1的转录因子和苔藓特异性microRNA(miRNA)对分生组织功能具有拮抗作用:MpSPL1对于使分生组织休眠至关重要,而苔藓特异性miRNA激活它们。
这些结果与拟南芥中光调节侧支的已知分子机制形成部分对比,拟南芥是研究最多的维管植物模型。
事实上,尽管控制拟南芥中光调节分支的基因也属于SPL家族并且是miRNA的靶标,但它们在进化上与现在在肝苔中发现的基因相距甚远。
有了这些结果,研究小组推测调节分支的分子机制可能在苔藓植物和维管植物中独立进化。
“总体而言,我们的研究结果表明,光敏色素调节的miRNA和SPL基因活性的部分保守机制控制了具有根本不同分支模式的完全不同的陆地植物家族的分支,”GMI小组负责人Liam Dolan说。
最新研究:狮身人面像已有80万年历史
从它被发现以来直到今天,这座远古建筑的建成时间一直是调查者们心中最大的疑惑。
由于没有书面记录和史书记载,没人能够确切知道狮身人面像的建造日期。
根据外国媒体ZonNews报道:现在,两位乌克兰调查人员公布了一个极具挑战性的理论:埃及狮身人面像有80万年历史了。
该理论有充足的科学依据支撑。
该研究结果在索非亚(保加利亚首都)举行的国际学大会上公布,题目为:埃及狮身人面像建筑建造时间问题地理学研究。
该论文的作者是两位科学家:Manichev Vjacheslav I. (来自乌克兰国家科学院环境地球化学研究所)和Alexander G. Parkhomenko(来自乌克兰国家科学院地理学研究所)。
这两位科学家研究的起点来自于韦斯特和肖赫引发的关于埃及古物学研究方向思维的转变。
争论在于突破埃及考古的正统观点,并指向远古埃及人文明的可能性以及吉萨古遗迹存在水侵蚀的物理证据。
他们表示:尽管人们对于狮身人面像的研究已经有很长的历史,但确定它的建造日期仍然非常重要。
针对现代建筑的地理学方法同样可以应用到确定斯芬克斯(狮身人面像)建造日期上。
视觉上的证据显示了大型水体对斯芬克斯的重大影响,在其垂直墙壁上留下了侵蚀痕迹。
对侵蚀形态研究发现这和沿海地区被海水冲击的侵蚀痕迹非常相像。
相似的侵蚀结构和沉积岩组成都向我们指向了一个结论:破坏该远古遗迹的决定性因素应该是水能而非沙砾磨损。
大量地理学文献同样指出第四纪的早期到全新纪存在长时间淡水湖的证据。
这些湖在尼罗河附近开始分支。
狮身人面像上方大型冲蚀痕迹同更新世早期(地质)地表水层相对应。
狮身人面像早在那时就已经矗立在吉萨平原上了。
这些乌克兰科学家的结论与地质学家以及埃及考古学专家罗伯特·斯考奇关于斯芬克斯年龄的猜测如出一辙。
Manichev和Parkhomenko专注于建筑体损坏部分的研究,他们发现了不少神奇的结构模式。
主流科学家对这些现象的解释则是风和沙摩擦的结果,石砾坚硬部分可以抵挡住侵蚀,较软的部分则发生严重的侵蚀效应。
然而,Manichev和Parkhomenko表示,这解释不了头部正面没有这种痕迹。
“我们在克里米亚半岛和高加索山脉进行地质考察的时候,发现那里风对岩石的侵蚀和狮身人面像的有巨大的差异。
” “我们个人对于海岸地质的科学调查能够使我们对狮身人面像进行类推并发展出对于侵蚀的一套理论。
” Manichev和Parkhomenko认为狮身人面像是由一层层石灰岩和泥土混合而成。
这些岩石具备不同程度抵抗水流冲击的效果。
Manichev和Parkhomenko两位科学家坚定地认为斯芬克斯在很长一段时间里是淹没在水中的。
为了支持这个假设,他们搬出了现存关于吉萨平原的古文献。
在地质学上新世时期(大约520万-160万年前),海水流进尼罗河流域并造成泛滥。
这促使了该地区高于现今地中海海拔大面积湖水的形成。
根据他们的推断,卡拉布里亚阶(地质)时期海水高度和现今狮身人面像最高处的蚀痕刚好一致。
大量的海水导致尼罗河水泛滥并留下大量湖泊。
根据时间推算,大约为80万年前。
一些人认为Manichev和Parkhomenko提出来的理论太极端了,因为根据进化论,那个时代还没有人类。
而且如果结论真的是这样的话,狮身人面像附近的两座巨型庙宇同样建于80万年前。
换句话来说,地球上的远古文明远超主流科学家所能接受的范围了。
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湖南文物考古研究所:宁乡炭河里发现两处西周遗址
宁乡炭河里遗址,是湘江流域一处重要的商周遗址,曾出土四羊方尊等青铜重器。
2015年10月,宁乡炭河里国家考古遗址公园配套设施项目动。
文物调查勘探队随即对工程红线范围内进行了全面的考古调查和勘探工作,新发现西周时期的遗址两处。
其中,新屋湾遗址位于黄材镇石狮村新屋湾,西北距炭河里遗址约2公里;钟家湾遗址位于炭河里城址东北,距炭河里遗址约1.5公里。
湖南省文物考古研究所专家何赞介绍,两处遗址均发现了方格纹陶器、尖足陶鬲、扉棱纹陶鼎等炭河里文化的标志性器物。
新屋湾遗址发现的陶片,可辨器形者有鼎、釜、罐、盆、鬲等,此外该遗址还采集到少量小件铜器和石器,如刮刀、箭镞、石斧等。
两处遗址因明清时期开垦田地遭到较大破坏。
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