据估计,以叶子吸引、捕捉、消化、吸收和滋养小动物的食肉植物,在植物进化过程中已经独立进化。2017年,由基础生物学研究所和高级研究生院领导的一个研究小组破译了Cephalotus follicularis的基因组,它形成了一个袋状的昆虫叶子,结果袋中分泌的消化酶是疾病人们发现它很有可能是从基因(一种产生酶的基因,该酶可以分解引起疾病的病毒、细菌、霉菌等)进化而来的。然而,尚不清楚抗病基因是如何进化成消化酶的。
这一次,在与金泽大学、宇都宫大学、维尔茨堡大学(德国)等的联合研究中,完成了与Cephalotus follicularis不同科的茅膏菜科、捕蝇草和Aldrovanda vesicles 3种的基因组解码。结果发现,在茅膏菜科的祖先阶段发生了基因组重复(基因组中包含的所有基因都被复制和加倍),增加的基因除了被消化酶吸引外,还被吸引,原来是很有可能与捕获和吸收相关的功能已经进化。
公告称,基因复制极有可能产生了两个抗病基因,而新产生的基因在保持原有基因抗病功能的同时,进化成了消化酶。除了消化酶外,与密切相关的非食肉植物相比,还发现 2 个与吸引、捕获、消化和吸收有关的食肉相关基因随着基因组重复而增加。
发生基因组重复而不是特定基因重复,各种功能的基因数量增加,自由度增加(过剩),使食虫动物的新的多样功能几乎同时进化。据认为成为可能做到这一点。该研究小组计划进一步分析基因组并阐明与食虫动物相关的基因。