最早的陆地植物很小——最多只有几厘米高——并且仅限于溪流和池塘周围潮湿、沼泽的栖息地。然而，大约 4 亿年前，植物形成了血管系统，可以更有效地从土壤中提取水分并将其用于光合作用，这一转变将永远改变地球的大气和生态系统。一组研究人员现在解决了一个有 100 年历史的古生物学谜团：古代植物是如何从沼泽和河岸出现到水资源有限的新栖息地的?
在《科学》杂志上发表的一篇新论文中，YSE 植物生理生态学教授 Craig Brodersen 和他的研究团队，包括主要作者 Martin Bouda '17 博士，'12 硕士和 Kyra A. Prats '22 博士，'16 MFS，发现一个简单的植物维管系统的变化使它们更耐旱，为探索开辟了新的前景。
这项研究是由一场长达一个世纪的争论引发的，即为什么最早的陆地植物的简单圆柱形血管系统会迅速变成更复杂的形状。在 1920 年代，科学家们注意到化石记录越来越复杂，但无法确定进化变化的原因——如果有的话。
在过去的十年中，布罗德森及其同事探索了现代植物维管系统如何构建的影响，特别是在干旱的情况下。当植物开始变干时，气泡会卡在木质部中，木质部是将水分和养分从土壤输送到茎和叶的特殊组织。气泡阻止水的运动。如果不加以控制，它们会蔓延到整个网络，使植物与土壤分离，最终导致植物死亡。避免这些气泡的形成和扩散对于今天耐受干旱至关重要，研究小组应用同样的想法来解释化石记录中的血管组织模式。
最早的陆地植物中的圆柱形维管系统类似于一束稻草，最初在它们早期的水生栖息地中为它们提供了良好的服务。但当它们搬到水资源较少的土地上时，这些植物必须克服干旱引起的气泡。早期的陆地植物通过将祖先的圆柱形木质部重新配置成更复杂的形状来防止气泡扩散来做到这一点。
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