探寻最古老的陆地植物

【法国《世界报》9月14日文章】题：植物散发出的氧气促进了地球上植物的生长
如果没有植物，地球上的生命就不会存在。光合作用使大气中氧气的含量大大增加了，所以植物在促进不同形态的生物的生长方面发挥了极大作用。但现在还没人能确切说出，由海洋绿色藻类演变而来的第一批植物是何时离开了水来适应陆地生活的。从发现的化石来看，最老的苔藓孢子早在4.4亿到5亿年前就存在了，而从陆地最老的植物化石来看，陆地植物是在4.2亿年前才有的。这些植物虽然纤弱但已经发生了演变，由于有了可以传导汁液的茎，这些植物成功地抗拒了地心引力的作用。
新的结论
由于找不到其它化石来确定这个变化的时间，科研人员正在对演变过程中蛋白质留下的信息进行研究。构成蛋白质的氨基酸顺序是受遗传密码支配的。因此，这一顺序的任何改变都可以显示出可能的遗传趋异性变化。
由丹尼尔·赫克曼领导的美国宾夕法尼亚大学植物病理学系的一个研究班子采用这种办法对美国生物技术信息中心掌握的真菌中的119种蛋白质进行了研究。通过研究它们的差异，研究人员在美国8月10日的《科学》周刊发表的文章中得出的结论说：“绿色藻类与大部分真菌品系可能在10亿年前就存在了，而陆地植物是7亿年前出现的，它们对前寒武纪时期的陆地环境、气候和动物的演变都可能产生影响。”
这个研究班子对一些真菌进行了研究，因为他们和很多研究人员都认为，真核生物（植物和动物）之所以能在陆地安家，是真菌与光合成生物共生联合的结果。绿色藻类与一些真菌联合产生了苔藓，首批陆地生物很可能就是从这些苔藓中产生出来的。植物与一些陆生真菌（菌根）的共生使植物获得了并仍在获得它们自己无法单独得到的一些矿质元素。
巨大的挑战
古植物学家对他们取得的成果很感兴趣，这些成果对前者是一种巨大的挑战。法国全国科学研究中心主任让—加尔捷说：“这些成果太令人兴奋了，我们需要知道得更多。”
但这一研究也给人留下了一些困惑，因为研究工作是根据存在着分子生物钟的假说进行的。皮埃尔—玛丽—居里大学进化生物学教授埃尔维·勒居亚代说：“所谓分子生物钟的意思就是，不论是何种生物，基因都是以同样的速度演变的。但五年来，我们知道这种变化的速度并不是恒定的。有时它的变化速度会慢下来，有时它的变化速度又会加快。”
全国研究中心和皮埃尔—玛丽—居里大学基础和应用生态学研究所植物学家和分子种系发生学专家让—伊夫·迪比松的看法是：“美国人采用的研究方法可能不错，但由于他们的取样不均衡而且有局限性，所以他们的研究方法可能会受到影响。”
“生物机器机器”
有一种看法是，大约30亿年前，存在于海洋中的藻青菌“发明”了光合作用、色素和叶绿素。正是这种“生物机器”得以使植物利用，而且现在仍在利用太阳能，并且把它转变成了促进植物生长的化学能。
后来到了近8亿年前的时候，绿色藻类这类浮游生物出现了。让—加尔捷说：“这些藻类适应了陆地的生存环境，而且有一部分开始在水里生长，一部分开始在海边生长。”
再后来，由于成功地顶住了地心引力，这些植物直立起来了，而且有了用来传导汁液的茎。植物世界的所有这些“发明”差不多是同时在大约4亿年前出现的。陆地上的首批植物都很小，很像那种极小的最后长出孢子囊的灯心草。再后来，这些植物“发明”了叶子和种籽。
这些植物的进化生长使大气中氧的含量增加了。大气中氧气含量的增加促进了泥盆纪末期（3.65亿年前）地球上首批森林的出现，林中的有些树木是深深扎根于名副其实的土壤中的。后来到了石炭纪时期，森林进一步扩展，而林木的腐烂则造就了今天我们所知道的煤田。