科技日报记者 张梦然
一项关于“幸存秘诀”的研究再出新解：最新一期《细胞》杂志发表的研究，揭示了植物在6600万年前大灭绝事件中幸存的关键机制。比利时根特大学团队通过对470种开花植物的基因组分析发现，全基因组复制现象是植物度过环境灾难的重要策略。该研究为理解植物应对当今气候变化的潜力提供了新视角。
6600万年前，一颗巨大小行星撞击地球，导致非鸟类恐龙全部灭绝。但许多植物却在这场灾难中存活下来，并在此后迅速繁衍。这一原因一直有多种解释。但研究团队发现，在环境剧变时期发生的全基因组复制事件，显著提高了植物后代的长期存活率。这种现象在被子植物中尤为常见。
全基因组复制，是指生物体获得额外染色体组的现象。虽然这会增加维持基因组所需的能量消耗，并提高有害突变风险，但在极端环境压力下，额外的基因拷贝能提供关键优势。团队通过分析植物基因组中的基因块排列模式，结合44种植物化石的年代数据，重建了基因组复制的时间线。结果显示，全基因组复制事件集中发生在几个关键时期：6600万年前的小行星撞击事件、多次冰河时期，以及5600万年前的古新世-始新世极热事件。
在古新世-始新世极热事件中，全球气温在约10万年内上升了5至9摄氏度，这一变化幅度与当前气候变化趋势相当。研究发现，在此期间产生的多倍体植物表现出更强的环境适应能力。多余的基因拷贝可以演化出新功能，帮助植物应对高温、干旱等极端条件。这种机制可能解释了为何某些植物类群能在历次大灭绝事件中存续至今。
该研究不仅解开了植物演化史上的长期谜题，也为预测物种对未来气候变化的响应提供了重要参考。虽然当前全球变暖速度远超地质历史时期，但研究结果表明，具有更复杂基因组的植物类群可能具备更强的适应潜力。这对理解生物多样性在气候环境危机中的存续机制具有重要意义。
