以前，科学家一直不了解为何某些植物能进化出效率比其他植物高的光合作用。现在，他们发现这一进化包含若干步骤。约3%的植物具有一种高级的光合作用——可吸收更多的二氧化碳、减少对水的需求，并生长得更迅速。综合来看，这一光合作用的效率比低效光合作用高出50%。
一项新的研究追踪了所有使用高级光合作用的植物（如玉米、甘蔗及一些杂谷）的进化史，调查了不同起源的植物如何独自地进化获得同种光合作用的能力。
该项刊登于eLife的研究由伦敦帝国学院的数学家Iain Johnston博士和剑桥大学的植物生物学家Ben Williams博士带头，研究目的是测试新的数学进化模型是否能用于解答植物进化出高级光合作用之谜。
通过数学分析法，研究人员发现一系列与植物生理有关的小变化,这些变化综合起来可促进生长效率,如只需普通植物1/3的吸水量、高达普通植物13倍的二氧化碳吸收量等。
综合利用这些进化的特征,重要粮食作物也可以实现高效的光合作用。研究人员建议利用研究成果来培育高产抗旱的超级庄稼。
该论文的终稿作者、剑桥大学的Julian Hibberd博士表示：“这不仅是一个有趣的数学结果，还是帮助生物学家培育高产量的粮食作物的工具。”
对这几位生物学家而言，未来的研究方向是模拟高级光合作用植物的自然进化过程，先促使简单的实验室植物发生遗传和生理功能上的进化，成功后再应用到大米的种植上。（蓝蔚）
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