科学家揭示藻苔在青藏高原的生存法则

海藻苔藓。

本报讯(记者温彩飞通讯员郭媛媛)8月9日，《细胞》在线发表了首都师范大学何一英教授团队的研究成果，并将于近期以封面论文的形式发表。这项研究揭示了被称为植物活化石的藻苔在青藏高原的生存规律。

早在喜马拉雅地区崛起形成青藏高原的时候，藻类苔藓就已经在地球上存在了3.25亿年，而随着喜马拉雅地区的崛起，其生长环境也发生了很大的变化。然而，研究小组发现，现存藻类苔藓的形态特征可能发生在喜马拉雅山脉隆起之前。那么，它是怎么存活下来的呢？

以藻苔为研究材料，全面分析了藻苔基因组对种群动态的特征，提供了新的研究范式。结果发现，强烈的紫外线辐射几乎不影响藻苔植物和细胞结构的完整性。团队完成了藻苔的全基因组从头测序，发现藻苔在基因水平上非常活跃，正向选择和快速进化基因数量最多，因此能够快速适应快速变化的生存环境。发现这种藻苔的广泛基因组选择和进化在修复断裂的DNA和紫外线损伤方面表现优异。

自2005年以来，何一英的团队建立了68个实验样方，并在野外气象工作站安装了自动摄像记录仪。结果表明，68个样方中的苔藓植物被积雪覆盖约8个月。此外，2010年至2021年气温上升最快，导致藻苔种群覆盖率下降。同期，实验地块附近的加瓦龙东冰川冰舌每年融化49±3米。

虽然藻苔成功适应了环境变化，在地球上存活了3.9亿年，但仍面临灭绝的危险。在研究过程中，何以正的团队发现，藻苔正以每年1.6%的速度快速减少。世界上适合藻苔生长的区域只有1000 ~ 1500平方公里。如果不加干预，藻苔有望在100年内消失。

为了扩大青藏高原藻苔种群的繁殖，何以正团队利用组织培养技术在实验室快速繁殖藻苔，并移植到青藏高原实验基地。经过5年多的观察，他们看到了新人工种群正常增长的可喜初步成果。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.07.003