鳗草是海洋中最丰富的植物之一，起源于日本，然后传播到全球。现在，科学家们已经揭示了鳗草在整个历史中何时以及如何适应和进化的。

他们的研究发表在《自然植物》上，能够评估主要殖民事件的绝对时间估计。由于该植物的地理足迹广泛且多样，此前人们认为鳗草大约在 300 万年前开始在海洋中定居。研究表明，这个数字很可能接近 25 万年——大西洋的许多关键殖民事件都发生在过去 4 万年之内。

鳗草是海洋中最大的碳汇之一，仅占海底的 0.2% ，但这些草甸却吸收了海洋中近三分之一的碳。

除了提供更详细的鳗草进化时间表外，该研究还表明，大西洋中较年轻的草甸的多样性远低于其太平洋祖先，这意味着这些栖息地更容易受到气候变化的影响。了解更多关于鳗草如何进化的信息有助于为高危人群的保护工作提供信息。

鳗草的独特之处在于，能够占据鳗草繁盛地区的物种并不多。该植物可以在寒冷和热带气候下茁壮成长，生长在阿拉斯加和挪威以及加利福尼亚和墨西哥的海岸附近。根据这项研究，似乎一旦条件适合鳗草，它就能迅速传播并在各种新环境中扎根。

这一切都始于大约 25 万年前，当时鳗草从日本穿过洋流，来到了南加州和墨西哥海岸线。大约十万年后，日本鳗草再次穿越太平洋，只不过这一次它向北到达了华盛顿、不列颠哥伦比亚省和阿拉斯加。

到达阿拉斯加后，鳗草迅速通过白令海峡迁移到大西洋，而此前由于北极冰层而无法进入该海峡。然而，鳗草在大西洋的大部分定殖发生在过去 20,000-40,000 年期间，在北卡罗来纳州、挪威和葡萄牙等地的大西洋沿岸地区扎根。

为了制定这样的时间表，研究人员通常会根据其与不同物种的差异来制作一个基因钟。然而，鳗草没有其他物种形式的可靠校准工具，因此科学家们不得不使用基因组本身。

大约 6700 万年前，鳗草的祖先经历了全基因组复制事件，使其所有染色体加倍。随着时间的推移，新旧染色体副本开始相互分化和突变。这种变化以可预测的速度发生，使研究人员能够利用基因组组装来校准他们的遗传时钟。

全球各地的研究人员都在研究自己的基因钟，以发现鳗草何时在不同地点扎根。一组研究蛋白质序列的变化，而其他组则分析整个基因组的单点突变或植物叶绿体基因组的变化，每一种都有其自己的变化率。一旦正确校准，每个分子钟就独立地提供了鳗草主要的全球定殖事件的时间点。

美国能源部联合基因组研究所是美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室科学用户设施办公室，提供了序列资源，包括能够分析整个基因组复制事件的鳗草基因组组装、生物信息学专业知识以及所有基因组的测序。研究中使用的全球鳗草种群来揭示定植事件。

展望未来，科学家可以利用这些信息来评估哪些具体特征使太平洋中较古老的鳗草物种具有如此的弹性。这反过来又有助于为保护生活在大西洋环境中的年轻、高危物种和植物的碳汇能力提供信息。

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