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原始色素体生物
化石时期:盖层纪 - 现代, 1600–0Ma
Sprague River (Klamath County, Oregon scenic images) (klaDA0073).jpg
Trees, grasses and algae in and around Sprague River, Oregon
科学分类
总域: 新壁总域 Neomura
域: 真核域 Eukaryota
演化支 双鞭毛生物 Bikonta
演化支 多貌生物 Diaphoretickes
演化支 AH超类群 AH
演化支 原始色素体生物 Archaeplastida
Adl et al. 2005
演化支
异名
  • Plantae Cavalier-Smith, 1981[1]
  • Primoplastobiota Reviers, 2002
  • Primoplantae Palmer et al. 2004[2]

原始色素体生物学名Archaeplastida)即泛植物,是真核生物的主要群体。包括红藻绿藻陆生植物有胚植物狭义植物)及少量合称为灰胞藻的生物。除了狭义植物以外,这个组的其他生物只具有部分的植物特性,例如红藻灰胞藻没有植物必须的叶绿素b

在其他的分类方式上本类生物归属于原生生物而非植物。

所有这些生物体的色素体叶绿体等)有两层膜包围,表明了这些生物体是直接内共生蓝藻而进化来的。其它的真核生物的色素体包有3或4层膜,显示它们是通过内共生绿藻或红藻而获得的色素体。这也是本类生物称之为"原始色素体"生物的由来。

研究证据[3]表明,红藻、绿藻与陆生植物明确形成了单系群,拥有共同起源。

原始色素体生物的细胞缺少中心粒,线粒体具有平的,具有纤维素成分的细胞壁,以淀粉形式存储食物。然而,这些特点也可能被其它真核生物所拥有。

原始色素体生物可分为两条进化分支。红藻具有叶绿素a藻胆蛋白(phycobiliprotein), 类似于大多数蓝藻。绿藻与陆生植物–被合称为绿色植物具有叶绿素a和叶绿素b,但缺少藻胆蛋白。灰胞藻具有典型的蓝藻色素,并且其色素体不寻常地有细胞壁,称为蓝小体(cyanelles)。[4]

形态

所有原始色素体生物都有色素体。其中灰胞藻的色素体与蓝藻极为接近,这为内共生理论提供了证据。

大多数原始色素体生物的细胞有细胞壁,基本上但不都是由纤维素构成。

细胞组织方式变化很大,从单细胞到群体,或为细胞成串排列组成藻丝状的丝状体,不分枝、假分枝或真分枝,不具鞭毛,不产游动细胞。乃至出现细胞分化的多细胞生命。

化石

最古老的原始色素体生物化石发现在北澳大利亚的绿藻化石,距今约15亿-13亿年前。这与分子时钟计算出来的绿藻起源于15亿年前相一致。最古老的红藻化石距今约12亿年。

分类

原始色素体生物(Archaeplastida)这个名称是2005年被采纳的,传统上包含灰藻红藻绿色植物[4]

2015年以来,汤玛斯·卡弗利尔-史密斯、帕特里克 J. 基林(Patrick J. Keeling)、阿拉斯泰尔 G. B. 辛普森(Alastair G. B. Simpson)和Fabien Burki各自所带领的研究组的研究显示,原本定义的原始色素体生物可能不是单系群

前三者的分子系统学的结果均显示,一类称为皮胆虫(学名:Picozoa或Picozomas,同物异名)的原生生物嵌在了原始色素体生物的演化支中,并与红藻类构成姊妹群,隐藻生物的分类地位尚不明确[5][6][7]。四个研究组的详细结果如下表:

汤玛斯·卡弗利尔-史密斯研究组[5] 帕特里克 J. 基林研究组[6] 阿拉斯泰尔 G. B. 辛普森研究组[7] Fabien Burki研究组[8]
原始色素体生物

皮胆虫

红藻

绿色植物

灰藻

隐藻

原始色素体生物

皮胆虫

红藻

隐藻

灰藻

绿色植物

原始色素体生物

皮胆虫

红藻

灰藻

绿色植物

隐藻

原始色素体生物

灰藻

绿色植物

隐藻

皮胆虫

红藻

参考数据

  1. ^ Cavalier-Smith, T. Eukaryote Kingdoms: Seven or Nine?".. BioSystems. 1981, 14 (3–4): 461–481. PMID 7337818. doi:10.1016/0303-2647(81)90050-2.
  2. ^ Palmer, Jeffrey D.; Soltis, Douglas E.; Chase, Mark W. The plant tree of life: an overview and some points of view. American Journal of Botany. 2004, 91 (10): 1437–1445. PMID 21652302. doi:10.3732/ajb.91.10.1437.
  3. ^ Chan CX, Yang EC, Banerjee T, Yoon HS, Martone PT, Estevez JM, Bhattacharya D. Red and green algal monophyly and extensive gene sharing found in a rich repertoire of red algal genes. Current Biology. 2011, 21 (4): 328–333. PMID 21315598. doi:10.1016/j.cub.2011.01.037.
  4. ^ 4.0 4.1 Adl, Sina M.; et al., The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protists, Journal of Eukaryotic Microbiology, 2005, 52 (5): 399, doi:10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x
  5. ^ 5.0 5.1 Cavalier-Smith, Thomas; Chao, Ema E.; Lewis, Rhodri. Multiple origins of Heliozoa from flagellate ancestors: New cryptist subphylum Corbihelia, superclass Corbistoma, and monophyly of Haptista, Cryptista, Hacrobia and Chromista. Molecular Phylogenetics and Evolution. 2015-12-01, 93: 331–362. ISSN 1055-7903. doi:10.1016/j.ympev.2015.07.004.
  6. ^ 6.0 6.1 Burki, Fabien. Kaplan, Maia; Trikhonenkov, Denis V.; Zlatogursky, Vasily; Minh, Bui Quang; Radaykina, Liudmila V.; Smirnov, Alexey; Mylnikov, Alexander P. et al.. Untangling the early diversification of eukaryotes: A phylogenomic study of the evolutionary origins of Centrohelida, Haptophyta and Cryptista. Proceedings of the Royal Society B. 2016, 283 (1823): 20152802. doi:10.1098/rspb.2015.2802.
  7. ^ 7.0 7.1 Simpson, Alastair G. B.; Roger, Andrew J.; Erin M. Bertrand; Eme, Laura; Eglit, Yana; Lax, Gordon. Hemimastigophora is a novel supra-kingdom-level lineage of eukaryotes. Nature. 2018-12, 564 (7736): 410–414. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/s41586-018-0708-8 (英语).
  8. ^ Burki, Fabien; Tikhonenkov, Denis V.; Mylnikov, Alexander P.; Jamy, Mahwash; Strassert, Jürgen F. H. New phylogenomic analysis of the enigmatic phylum Telonemia further resolves the eukaryote tree of life. Molecular Biology and Evolution. doi:10.1093/molbev/msz012 (英语).

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