细胞大小的趋同进化使得生物能够适应红树林栖息地

《Current Biology》：Convergent evolution of cell size enables adaptation to the mangrove habitat

红树林通过小叶表皮细胞和厚细胞壁适应高盐环境，显示多次趋同进化，细胞特征与基因组大小无关，强调机械强度在盐胁迫适应中的作用。

　　

亮点

•

耐盐性要求细胞能够承受较高的膨压

•

红树林经过多次进化，形成了细胞体积更小、细胞壁更厚的特征

•

红树林中较小的细胞与基因组大小的变化无关

总结

红树林在大约20个植物科中至少独立演化了27次，以适应高盐度、洪水侵袭、强光和强风等沿海环境。¹

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基于完整红树林基因组的沿海森林演化研究

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为了在这些极端环境中生存，红树林展现出多种生理策略来耐受盐水淹没带来的低渗透压。³

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不同红树林在基因组大小、叶细胞大小和细胞排列密度方面与其他被子植物存在差异

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两种共存红树林物种在根、茎和叶部的水分调节机制的协同作用

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由于低渗透压被较高的膨压所抵消，海水暴露对细胞产生了机械压力。通过对34种红树林物种及其来自17个植物科的33种近缘内陆物种的研究，我们发现与内陆物种相比，红树林的叶表皮细胞体积更小，细胞壁更厚，这两者共同赋予了它们更强的机械强度和更强的低渗透压耐受性。然而，红树林并没有拥有更多、更小的气孔来提高光合作用效率。⁹

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这表明在盐碱环境中，强烈的选择压力可以超越基因组大小所决定的生长规律。系统发育比较分析显示，从内陆到沿海环境的转变过程中，细胞特征经历了多次独立的重演进化。这些解剖学变化构成了对盐胁迫的简单而有效的适应机制。我们的研究强调了生物力学在驱动细胞特征趋同进化中的作用，并表明通过调控细胞大小和细胞壁特性可能是培育耐盐植物的有效策略。

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