广西大学最新研究登上Cell头条

近日，广西大学的一项新研究登上了 Cell Press 头条。

该研究以：Convergent evolution of cell size enables adaptation to the mangrove habitat为题，于 2025 年 12 月 8 日发表于 Cell Press 旗下期刊 Current Biology 上。广西大学蒋国凤教授为论文第一作者兼共同通讯作者，纽约大学 Adam Roddy 教授为论文共同通讯作者。

“红树林”（Convergent）是一个集合名词，指的是一类生长在热带和亚热带海岸潮间带的木本植物群落，以及其所构成的生态系统。它们并非一个单一的植物种类，而是由许多不同科的植物在相似的恶劣环境中（高盐度、缺氧、松软泥浆和周期性潮水淹没等）趋同进化而形成的。

红树林在约 20 个植物科中至少独立演化出 27 次，用以适应具有高盐度、淹水、强光和强风等特征的海岸环境。为在这些极端条件下生存，红树林展现出多种生理策略以耐受与海水淹水相关的低渗透势。

由于低渗透势需要通过高膨压来平衡，海水环境对细胞产生了力学需求。通过对 17 个植物科中 34 种红树植物及其 33 种近缘内陆类群的分析，研究团队发现，与内陆亲缘植物相比，红树林具有异常细小的叶片表皮铺细胞和更厚的细胞壁，这些特征共同赋予其更强的机械强度和低渗透势耐受能力。

然而，红树林并未通过形成更小、更密集的气孔来提高光合作用速率，这表明自然选择主要作用于生物力学完整性而非气体交换能力。值得注意的是，红树林打破了陆生植物中常见的表皮铺细胞与气孔大小的异速缩放关系，凸显出高盐生境中的强选择压力能够超越基因组大小介导的缩放规律。

系统发育比较分析表明，在从内陆到海岸生境的多次独立过渡过程中，细胞性状发生了重复的趋同进化。这些解剖结构变化构成了一种简单而有效的盐胁迫适应机制。

该研究的核心发现：

耐盐性需要能够承受高膨压的细胞：

红树林多次进化出细胞更小、细胞壁更厚的特点；

红树林中较小的细胞与基因组大小的变化无关。

这些研究结果强调了生物力学在驱动细胞性状趋同进化中的作用，并表明调控细胞大小和细胞壁特性可能是设计耐盐工程植物的可行策略。

论文链接：

https://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(25)01543-X