布里斯托爾大學和埃塞克斯大學發表在《New Phytologist》上的新研究對了解植物水分運輸系統如何演變以及這些系統在未來如何適應氣候變化具有重要意義。在過去的5億年裡，陸地植物的進化支持了一個日益綠色的星球上生命的多樣性。
在整個進化過程中，植物獲得了諸如葉子和根的適應性，這些使它們能夠控制水和在土地上定居。其中一些“工具”則是在早期的陸地植物中演化出來的，今天在微小的苔蘚和形成複雜森林生態系統的巨大樹木中都可以找到。
來自埃塞克斯大學生命科學學院和布里斯托爾大學生物科學和地理科學學院的研究人員首先比較了532種植物的基因，從而對新的和舊的基因在這些適應性的形成中的作用展開調查。在這些基因中，研究小組重點關注218個基因，這些基因跟陸地植物進化中的主要創新有關，比如根和維管組織。
他們發現，一些對陸地植物至關重要的早期特徵如氣孔跟新基因的起源有關。相反，後來的創新如根、維管系統則回收了陸地植物祖先中出現的舊基因，並表明植物解剖學中涉及水的運輸的不同部分像氣孔、維管組織、根跟基因進化的不同方法有關。
這項研究的論文聯合第一作者、布里斯托爾大學生物科學學院的高級講師Jordi Paps博士指出：“我們的分析對地球綠化的遺傳基礎有了新的認識，它強調了植物王國多樣化過程中基因進化的不同方法。從歷史上看，並不清楚進化創新是由新基因的出現還是由舊基因的重新利用所驅動。我們的發現告訴我們，植物在其歷史上的不同時刻是如何進化的以及不同的進化模式即新基因的起源和舊基因的再利用是如何促成了對地球綠化至關重要的重大創新的出現的。”
聯合第一作者、埃塞克斯大學生命科學學院高級講師Ulrike Bechtold博士則表示：“這項研究提供了對支撐水吸收和運輸的機制變化的見解，而這對植物健康和生產力很重要。它使研究人員能在實驗室中選擇和研究舊的、重新利用的和新的基因的功能，目的是選擇能夠減少水的使用和提高作物植物的抗旱能力的基因。”
來自布里斯托爾大學地理科學學院的Alexander Bowles博士是該研究的共同作者之一，他補充道：“除了幫助我們了解過去，這項工作對未來也非常重要。通過了解水的運輸系統是如何演變的，我們可以開始了解植物生長的限制性因素。在考慮作物的生長以及它們對乾旱的適應性時，這具有特別重要的意義。”