全世界 全世界最恶臭的花正走向灭绝( 二 )
这种气味在大花草开花期的第三四天的中午最为明显，这也正是大花草传粉的最佳时期。对于人类来说，这种味道可谓臭气熏天，但食尸类蝇虫却对此趋之若鹜——它们是大花草精心挑选的传粉者，单次飞行距离最远可达到19~22千米。为了吸引这些小蝇虫，大花草煞费苦心：它们会提高自身的代谢水平，从而散发出热量以加速臭味分子传播；适宜的温度也能帮助蝇虫在造访大花草时，减少热量消耗。当这些蝇虫离开大花草时，它们的背上会携带非常粘稠的含有花粉的液体。这些液体能在体外保持活性长达数周，直到蝇虫将它们带给雌性大花草。戴维斯进行的田野调查表明，大花草很少开花，因此传粉和受精的成功概率也很低。“但是一旦成功，”戴维斯说，“就像是中了彩票一样，因为雌花产生的果实中孕育着成百上千颗种子。”
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大花草（图片来源：Jeremy Holden）
但这些种子是如何进入宿主体内的？这个问题仍然悬而未决。有科学家认为这些种子可能会被树鼩吃掉，再经树鼩排出后黏附在大象的脚上进行传播。也有科学家认为蚂蚁在这其中扮演了重要角色。蚂蚁或许咬开了崖爬藤属植物的藤蔓或者被渗出糖水的藤蔓缺口所吸引，使得自身携带的大花草种子能够从这些植物“伤口”处侵染宿主从而实现寄生。
基因窃贼
从形态到气味再到生存方式，大花草身上隐藏着众多未解之谜。但对科学家而言，大花草最能吸引他们的是隐藏在其基因组中的秘密。
2014年，美国长岛大学布鲁克林分校的生物学家让迈尔·莫利纳（Jeanmaire Molina）决定研究大花草的基因。她想要知道的是，大花草的种种奇特之处是否在基因层面也有所体现。在对大花草的基因组测序后，莫利纳惊讶地发现他们无法检测到叶绿体基因组或者其他色素体基因组的存在。对植物学家来说，这是一项难以置信的发现，因为色素体介导的光合作用是植物的标志特征之一，在大约15亿年前原生生物就通过吞食蓝藻获得了进行光合作用的能力。“即使是疟原虫也含有色素体基因组，而它们在数亿年前就已经与进行光合作用的祖先分离了。”莫利纳表示。事实上，大花草是第一个未检测到色素体基因组的植物。
但这项发现只是个开始。今年，戴维斯及其团队发现大花草科的寄生花（Sapria himalayana）不仅不含有色素体基因组，而且它们丢失了近一半的在植物中广泛存在的保守基因。“我们知道它们肯定存在基因丢失的情况，”戴维斯表示，“但是我们没想到丢失比例会高达44%。”这项今年3月发表在《当代生物学》杂志上的研究指出，寄生花中分解代谢相关基因的丢失率最高，达到了81%，并且许多基因中不编码蛋白质的内含子区域也被删除了。你或许会认为这是为了让基因组尽可能小，以减少不必要的代谢负担。但事实上，寄生花的基因组大小约为32亿~35亿个碱基，几乎和人的基因组一样大。那么，这些多余的基因从何而来呢？
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寄生花（图片来源：phichak）
当戴维斯及其团队分析寄生花的基因组时，他们发现了问题的线索：寄生花的基因组中充斥着许多其他生物的基因。他们估计，其基因组中大约1.2%的基因都来自其他生物。这个比例看上去或许微不足道，但对于植物而言，就算是1%也相当令人惊讶。因为基因在不同物种间的转移并非由性交配介导，而是由一种被称为水平转移（horizontal gene transfer）的现象介导。细菌等原核生物水平转移发生的频率较高，可以达到10%~20%。但在真核生物中，水平转移发生频率较低。即使在相对简单的单细胞真核生物的基因组中，其他生物的基因占比也低于1%。
可是1.2%的外来基因依然无法解释，为什么大花草会有如此庞大的基因组。哈佛大学信息小组（FAS Informatics Group）生物信息部主任蒂姆·萨克顿（Tim Sackton）在这项研究中帮助戴维斯及其团队分析测序结果。他表示：“90%的寄生花的基因都是由大量重复片段构成的。”并且，其中大约60%的重复片段都是一种可以自由移动的DNA片段，这种元件被称作转座子。没有人知道为什么寄生花基因组中会含有如此多的转座子。
长期以来，转座子都被认为是一类“自私”元件，对于宿主没有益处，而且“要使这些元件保持沉默，生物需要耗费大量的能量”，唐纳德·丹福思植物科学中心的植物学家塞马·沙希德（Saima Shahid）表示。她认为这些元件或许可以帮助寄生花获取一些必要的基因：“它们或许能够携带一些基因片段，并把这些片段插入寄生花的基因组中。”而萨克顿则认为，这些元件的大量存在是因为寄生花没有办法阻止它四处移动并进行复制，因为部分元件来自宿主植物，寄生花或许无法识别并沉默这些元件。“它们就像是入侵生物一样。”萨克顿表示。
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