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どちらが最初に来たのか、双銅または三細胞花粉?新しい研究は古典的な議論を更新します

何十年もの間、植物の進化に興味のある科学者は、最初に来たことを議論してきました:2細胞または3細胞の花粉穀物。現在、大阪市大学の研究者は、三細胞花粉の最初の出現の約500万年前に、約1億4900万年前に両細胞花粉が進化したことを示しています。この発見は、植物が胞子を含む種からどのように進化し、今日見られる顕花植物に多様化したかに光を当てるかもしれません。

花粉穀物は、種子植物の雄の配偶体(雄の性細胞)です。花粉粒が雌の汚名に着くと、卵細胞の受精のために精子細胞を供給する花粉管を形成します。

ほとんどの顕花植物では、花粉粒は2つの精子細胞と1つの栄養細胞で構成される三毛胞です。栄養細胞は、花粉管の成長に関与しています。対照的に、育成性種子植物または非花の種子植物(松やシカドなど)は、通常、多細胞でしばしば風に変化する花粉穀物です。

長年にわたり、ほとんどの被子植物(顕花植物)に典型的な三胞性花粉が化石記録に登場し、これが二重受精の進化にどのように関連するかは議論のトピックでした。これまで、約1億4400万年前のジュラ紀に日付が付けられた明確な三細胞花粉の最も古い化石の証拠。しかし、これが二重施肥の進化にどのように関連しているかは、被子植物の種子の最も古い化石はわずかに若く、約1億4,000万年前のものであるため、これが曖昧なままである。

大阪市科学大学院の教授である西島博士が率いるチームは、東アジアとオーストラリアの化石花粉穀物を研究しました。研究者たちがジュラ紀後期(約1億4900万年前)の日付を見つけた最も古い化石の両細胞花粉穀物。この発見に基づいて、両細胞花粉は少なくとも1億4900万年前に発生した可能性があります。 「これは、両細胞花粉の進化が約500万年にわたる三細胞花粉の進化に先行することを意味します」と西田教授は言います。 「これから、顕花植物の祖先が最初に二細胞花粉を生産したと推測することができます。」

研究者は、細胞の数が減少した花粉の進化が、顕花植物の多様化と生態学的成功の重要な要因である可能性があることを示唆しています。 「細胞の数を減らすと花粉の発達が加速し、植物がより速く再現できるようになります」と西田博士は説明します。 「次に、このライフサイクルの加速は、その後の生態学的多様化と被子植物の成功にとって重要な革新であると推測されます。」

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