澳大利亞國(guó)立大學(xué)和美國(guó)國(guó)家進(jìn)化綜合中心的研究人員，對(duì)大量植物進(jìn)行了綜合性分析，發(fā)現(xiàn)矮小植物的基因組比高大植物變化更快。文章于五月二十一日發(fā)表在Nature Communications雜志上。

Robert Lanfear及其同事在記錄有20,000多種植物信息的數(shù)據(jù)庫(kù)中，評(píng)估了138個(gè)開(kāi)花植物家族的平均最大高度，范圍從5cm到約45m不等。隨后他們對(duì)這些植物的基因組進(jìn)行研究，分析了DNA序列隨時(shí)間推移所發(fā)生的改變。

基因組中累積的DNA序列改變是進(jìn)化的原料，而基因組的突變情況反映了植物的進(jìn)化速率。研究人員將植物的進(jìn)化速率與高度聯(lián)系起來(lái)，驚訝的發(fā)現(xiàn)矮小植物的進(jìn)化比高大植物快五倍。

研究人員指出，矮小植物一般復(fù)制基因組更為頻繁，在這一過(guò)程中形成的錯(cuò)誤也更多，因此突變累積更快。這意味著，生長(zhǎng)緩慢的高大喬木，在快速變化的氣候條件下，面臨的危險(xiǎn)更大。因?yàn)橥蛔兛斓陌≈参?，更容易適應(yīng)環(huán)境的改變。

此前的研究顯示，物種豐富度、緯度、溫度、紫外線水平等多種因素與進(jìn)化速度有關(guān)。而這項(xiàng)研究指出，在所有影響核基因組和葉綠體基因組突變速率的因素中，植物高度的影響比重占到五分之一。矮小植物基因組突變更快，這一點(diǎn)適用于核基因組和葉綠體基因組。此外，即使將較高的喬木/灌木與較矮的草本區(qū)分開(kāi)，上述規(guī)律也同樣適用。

1986年，曾有科學(xué)家提出了一個(gè)問(wèn)題，植物進(jìn)化是否存在差異？現(xiàn)在研究人員給出了肯定的答復(fù)，并且為矮小植物的快速進(jìn)化提出了一個(gè)新的理論。文章指出，細(xì)胞分裂時(shí)的基因組復(fù)制并不完美。對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)細(xì)胞中的DNA拷貝錯(cuò)誤不會(huì)遺傳給下一代。但植物卻不同，如果植物細(xì)胞最終形成花或者其他生殖器官，其中的遺傳學(xué)改變就可以傳遞下去。

當(dāng)植物枝條生長(zhǎng)時(shí)，頂端的細(xì)胞分裂活躍，其中會(huì)累積大量的遺產(chǎn)學(xué)改變。隨著高度的增加，植物的生長(zhǎng)逐漸放緩，長(zhǎng)期下去高大植物中的細(xì)胞分裂和基因組復(fù)制也會(huì)漸漸變慢，導(dǎo)致DNA突變積累也隨之變慢。正因如此，與高大植物相比，矮小植物就像進(jìn)入了一條進(jìn)化的快車(chē)道。