这株百合是85,000个单子叶植物中的一员，现在它们有了更清晰的家族史 来源：CHELSEA SPECHT
玉米和黄花菜可能和看上去不同，但实则很多相似之处。高大的棕榈树和矮小的兜兰也是如此。137百万年前，它们都拥有同一个祖先，因此，这些被称为单子叶的有花植物的根、种子和叶子看起来才很相似。如今，一篇新的基因研究报告揭示，即使现在这些植物都是陆生植物，但它们的祖先却是生长在水里，并阐释了其中原因。
参与研究的密苏里大学圣路易斯分校的分类学家Peter Stevens说，这项工作具有说服力，它引导着人们去思考单子叶植物的特性。
在很长一段时间里，科学家们很难将单子叶植物归类于植物家族树上，因为它们的种子里只有一片子叶。(大部分有花植物都是双子叶植物, 即是说，其种子含有两片子叶。) 然而这个家族树是理解世界上85,000种单子叶植物进化关系的关键，其中包括玉米，大米等主要农作物，牛吃的草，棕榈树以及兰花和百合花等一些世界上最漂亮的花。
没有参与研究的圣路易斯唐纳德植物科学中心的植物学家Elizabeth Kellogg说，几乎在每一个单子叶家族中，都有既漂亮又对经济生态很重要的成员。
威斯康星麦迪逊大学的生态学家Thomas Givnish强调一个准确的家族树的重要性，尤其是对于作物杂交和基础研究的重要性。他召集了19个生物学家同事绘制出迄今为止最清晰明了的家族树版本。他们对545个单子叶植物以及22个其他植物中叶绿体内的DNA进行排序。基于这些植物DNA的相似性，Givnish的团队找出家族间的关联和每个分支预估的分叉阶段。Givnish提到，他们对于大部分的关联非常确定。他们发现，家族树中的香蕉出现分叉，表明香蕉与姜和蝎尾蕉(一种有花植物，又名“龙虾爪”)的关联比原先预想的更为亲近。
Stevens表示，研究发现中真正新颖之处在于他们对于整个问题研究的数据量。很多关系在之前的研究中都提到过，包括香蕉和姜的这个例子。
Givnish团队的报告于上个月发表在《美国植物学杂志》中，他表示令人震惊的是这个家族树底端的植物。非单子叶植物大多和底端的植物有很紧密的联系，这就表明第一株单子叶植物是水生植物。植物学家们在19世纪第一次提出这样的观点，在随后的20世纪90年代，也有一些学者探寻过植物的根源，但都没有可用作支撑的基因数据。不仅是种子，单子叶植物的叶子和根与那些有花植物的区别很大，水生的根源可用于解释这一点。
Givnish解释说，举个例子，单子叶植物的整片叶子往往会有平行的叶脉贯穿其间。但其他有花植物的叶子是分支叶脉，以保证叶子薄且坚硬，否则会因重力而掉落。而单子叶植物的水生祖先的叶子据推测是漂浮的，因此只需较小较简单的支撑系统即可。且大多有花植物的叶子底部都通过一个叫做叶柄的部位附着于茎部。但单子叶植物的叶子底部往往以一串“指状物”缠绕在茎部，这是减轻叶子受到水中漩涡的朝各个方向摇晃的有效方法。大多数的单子叶植物都是草本植物， 而不是木本植物。如果它们的水生祖先像树一样每年添加一层木层， 新生层将与连通叶子到植物水下部分的空气管产生干扰。
Kellogg表示，要想使这个新的家族树尽可能地涉及全面，还需要继续完善这棵家族树，让更多群体处于其合适位置上，而不仅仅只包括单子叶植物。为了达到这样的目的，Stevens指出团队需要对DNA进行比较，且这些DNA不是从叶绿体中提取，而是从DNA数量更多的细胞核中提取。Givnish表示，这项研究已经在进行之中了，他的团队已从不同种类的细胞核里的DNA中提取出500个基因并进行分析。他们的新发现很大程度上证明了其关系模式相似，结果将在接下来的几个月中发表。
作者：David Grimm
翻译：高闻笛
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