没有陆地植物，人类无法在地球上生存。从苔藓到蕨类植物，再到草木和树木，植物是我们的食物、饲料和木材。所有这些多样性源于一个早在很久以前就征服陆地的藻类祖先。陆地植物的成功令人惊讶，因为这是一个具有挑战性的栖息地。在陆地上，环境条件的快速变化导致压力，植物发展出一种复杂的分子机制来感知和响应。现在，由哥廷根大学研究小组领导的研究团队比较了跨越6亿年独立进化的藻类和植物，并利用先进的生物信息学方法找出了一个共享的压力响应网络。研究结果发表在《自然通讯》上。
陆地植物最接近的藻类亲属是丝状和单细胞结合藻类，即荫藻类。这一类生物受到了广泛关注，因为当研究人员将陆地植物的数据与这些藻类的数据进行比较时，他们能够追溯到最早的陆地植物。一个重大问题是，最早的陆地植物是如何克服陆地压力因素的。为了找出答案，团队从一个苔藓模型系统和两个受到陆地环境压力的荫藻类藻类中生成了数百个样本。通过对活跃基因的高通量测序和对苔藓和藻类在压力下产生的化合物进行分析，他们获得了一个关于这些生物如何在几个小时内应对挑战的全面图景。通过结合进化分析、统计建模和机器学习方法，预测出了一个共享的基因调控网络。
哥廷根大学的詹·德·弗里斯教授，研究的负责人，解释道：“一个重大惊喜是，我们发现了几个高度连接的基因——被称为‘枢纽’——在这些非常不同的生物中共享的网络中，这些生物在进化意义上大约在6亿年前分化。这些枢纽似乎整合了信息并塑造了整体的网络响应。”
“现在我们拥有了一套全面的压力响应数据集，结合了遗传和生化信息，可以进一步探索其对植物多样性的生理影响，”该研究的第一作者、同样来自哥廷根大学的蒂姆·里斯伯格博士补充道。
