它可能是地球上最奇葩的植物!
活了一亿年,不仅把自己彻底“整容”成了蘑菇,扔掉了90%的基因装备,甚至还学会了“处女产子”自我克隆——这种名为蛇菰(Balanophora)的植物,用最离经叛道的方式,不仅活了下来,还活成了生物进化史上的顶级“奇葩”。
这项关于生命演化极限的重磅研究,2025年12月20日刚刚由冲绳科学技术大学院大学(OIST)领衔,联合神户大学与台北大学共同完成,发表在国际知名植物学期刊《新植物学家》上。该研究不仅揭示了全寄生植物如何通过基因层面的“断舍离”适应环境,更让我们看到了一种类似于疟疾寄生虫的惊人生存策略。
在日本冲绳、台湾地区以及东亚亚热带深山的阴暗角落,如果你偶然看到一种从满是苔藓的树根旁冒出来的红褐色“蘑菇”,千万别急着采来下火锅。
因为它根本不是真菌,而是一株正儿八经的开花植物
这货名叫蛇菰(Balanophora)。虽然它在植物学分类上确实属于植物,但它却是个彻头彻尾的“叛徒”:它没有叶子,没有绿色的茎,甚至连植物赖以生存的根系都没有。
在阴暗潮湿的林下,它就像一个沉默的幽灵。如果不是为了繁殖开出奇怪的花序,它几乎终生都躲在地下。这不禁让人好奇:作为一株植物,不搞光合作用,它靠什么活?
答案很简单:吃软饭,而且是硬吃。
我们把时间倒回一亿年前的白垩纪中期,那时恐龙还在地球上溜达。蛇菰的祖先做出了一个违背祖宗的大胆决定:彻底放弃光合作用。
这可不是简单的“不想努力了”。研究团队通过基因组测序发现,蛇菰不仅是不产生叶绿素那么简单,它在细胞层面进行了一场惊心动魄的“大清洗”。
在普通植物细胞中,负责光合作用的细胞器叫做“质体”(如叶绿体)。维持一个正常的质体,通常需要约200个基因来精密调控。但在蛇菰体内,这个数字被狂砍到了20个
这简直就是生物界的“极简主义”大师,能扔的全部扔光,只为了极致的寄生。
它将特化的吸器刺入周围树木的根部,直接窃取宿主的营养和水分。既然有人喂饭,还要叶绿体干什么?
既然放弃了光合作用,为什么不干脆把质体彻底丢掉?
这是科学家们最困惑的地方。研究发现,尽管基因组缩水了90%,但蛇菰并没有抛弃质体,反而保留了一种“迷你版”的质体结构。
更令人震惊的数据出现了:虽然质体自身的基因只剩20个,但细胞核却依然源源不断地向这些残留的质体输送了超过700种蛋白质
这意味着什么?意味着这个“退化”的器官依然在疯狂工作!
OIST的Filip Husnik教授一语道破天机:这玩意儿的进化路径,像极了疟原虫(Plasmodium)——也就是导致疟疾的罪魁祸首。疟原虫的祖先也是搞光合作用的,后来变成了寄生虫,但依然保留了一个退化的质体来合成脂肪酸和氨基酸。
这哪里是植物,分明就是披着花草外衣的顶级寄生体。
如果说放弃光合作用是“懒”,那蛇菰在繁殖上的策略简直就是“绝”。
在海岛环境中,寻找伴侣是一件听天由命的事。为了不让自己绝后,一些岛屿上的蛇菰物种进化出了终极技能:无融合生殖(Agamospermy)。
通俗点说,就是克隆
雌性植株不需要雄性的花粉,不需要受精,直接就能产生种子。这意味着,只要一颗种子飘到一个新的岛屿,这株雌性蛇菰就能凭一己之力,克隆出一整个种群。
既然爱情靠不住,那我就自己生。这种高效的繁殖策略让它们能迅速占领那些阴暗狭窄的生态位。
然而,命运赠送的礼物,早已暗中标好了价格。
虽然克隆能快速扩张,但代价是极低的基因多样性。没有了有性繁殖带来的基因重组,蛇菰面对环境剧变时将变得异常脆弱。再加上它们对宿主树木极其挑剔,一旦特定的树木被砍伐,或者栖息地被破坏,这些存活了一亿年的“老怪物”可能瞬间面临灭顶之灾。
正如研究主要作者Dr. Petra Svetlikova所言:蛇菰虽然丢掉了几乎所有像植物的特征,但它依然提醒着我们,进化的方向从来不是只有更复杂,有时候,极致的简化和依赖也是一种生存的智慧。
下次在森林里看到这种像蘑菇的怪东西,记得多看两眼。毕竟,这可是一为了活下去,把自己活成“寄生虫”的亿年狠角色。
参考文献:
Svetlikova, P., Su, H.-J., Suetsugu, K., & Husnik, F. (2025). Phylogenomics clarifies Balanophora evolution, metabolic retention in reduced plastids, and the origins of obligate agamospermy. New Phytologist. DOI: 10.1111/nph.70761
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