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银杏体内存“幽灵”藻类 共生上亿年  

2006-08-15 09:39:18|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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全世界银杏的细胞里都住着同一种藻类。
Credit: Paul Wray / Iowa State University

     灰色银杏树之所以如此闻名遐迩,不仅仅因为它药用价值高、历史悠久,还因为它的细胞里居住着一种藻类。银杏树是这种藻类惟一的房东。这暗示了一种长期存在,但高深莫测的共生关系。

     我们常常能看到装饰性的银杏(也叫白果树)被种植在人行道上和花园中,它们同时也是能够治疗多种疾病的草药。20世纪90年代,不少研究证明银杏能帮助痴呆症患者提高记忆力。今天,银杏已经是一种很常见的药物,不仅有助于痴呆症治疗,还能对付抑郁症、痔疮等多种疾病。

     银杏在药理学上的潜力促使人们不断研究,后来发现了这种藻类的藏身之处。2002年,法国图尔市弗朗索瓦.拉伯雷大学的药理学家JocelyneTrémouillaux-Guiller发现,培养来制造银杏药用成分——银杏酚的细胞有时会变绿。进一步的研究显示,活着的银杏细胞里居住着一种“幽灵”藻类。它们的细胞无法名状,缺乏细胞核,也没有叶绿体。当银杏细胞死亡,这些幽灵反而活跃起来,变成一种自己能进行光合作用的藻类。

     现在,德国埃尔兰根大学的藻类学家Volker Huss已经确认,这种藻类在银杏的整个植物体中普遍存在。他分析了银杏叶、分生组织和胚芽里的遗传物质核糖体RNA。实验样本来自美国、法国、德国和中国,但“我们检测的每棵银杏里都有这种藻类的RNA”,他上周在国际共生研讨会的一次会议上公开了研究成果。这种藻类共生体居住在所有的胚芽和分生组织中,但是叶子里没有。“我们已经证明这种藻类不只生活在培养的细胞中,在整株植物中同样存在。”

     Huss还不清楚这种共生关系如何运作。在活着的细胞里,这些藻类依靠银杏提供食物;作为回报,藻类很有可能通过什么方式,帮助银杏制造了它的药用成分。我们已经知道要制造这种混合物需要两个部分——细胞液和“某种未知的细胞器”,Huss说。这种细胞器也许就是藻类。除此之外,我们对它们的共生关系知之甚少。

     不管这种共生关系的性质如何,它都已经持续了亿万年之久。银杏可以追溯到恐龙时代,而研究人员已经发现了另外两种通过共生关系幸存下来的植物。“这促使我相信,共生关系是古代生物历史中的一部分,”美国波士顿大学的生物学家DouglasZook说。加拿大哈里法克斯圣玛丽大学的一位地衣学学者DavidRichardson补充道:“这个发现说明,共生现象……几乎可以算是生命的基本要素。”(cuixs)

环球科学编译

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