2022年11月10日，Science在线发表了捷克科学院植物研究所Martin Bouda团队及其合作者题为“Hydraulic failure as a primary driver of xylem network evolution in early vascular plants”的研究论文。早期维管植物的茎中央有一个圆柱形的导水结构--木质部束，随后迅速演化成多种复杂形状，这种多样性被认为与植物体型增大和分枝增多密切相关。但至今木质部束多样性演变的选择压力还未报道。本文作者发现：木质部束从最原始的圆柱形演变成现在复杂多样的木质部网络，降低了水力失效的风险，从而增强了植物的抗旱性。由于木质部束结构的复杂性增加，木质部栓塞的扩散途径减少并越来越集中在中心导管，从而限制干旱情况下栓塞的系统性扩散。因此，干旱选择可以解释化石中观察到的木质部束的演化轨迹以及在现存植物中的多样性。
水资源是陆生植物的关键限制因素。陆生植物的宏观进化(macroevolution)都是以减少水分丧失、控制蒸腾作用和增加水分运输效率等水力学里程碑事件为标志的。这些适应性标志着陆生植物主要支系之间的区别，使植物解除水力限制，在更干燥的环境中扩大生态位。木质部由导管（管胞）、木射线、薄壁细胞等构成，与韧皮部一同组成维管系统，是承担维管植物中水分运输功能的复合组织。
点击此处阅读剩余原文。
