這是一個(gè)非常有趣的植物演化問題！馬齒莧（Portulaca oleracea）屬于馬齒莧科，而典型的多肉植物如景天、擬石蓮花、長生草等屬于景天科。DNA比對(duì)研究（特別是基于葉綠體基因和核基因的系統(tǒng)發(fā)育分析）揭示了它們?cè)谑衲恐械挠H緣關(guān)系，并解釋了為什么它們都表現(xiàn)出多肉性。
以下是DNA比對(duì)揭示的關(guān)鍵演化關(guān)系：
同屬石竹目：
- 核心發(fā)現(xiàn)： 最關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)是，馬齒莧科和景天科都屬于同一個(gè)大的演化分支——石竹目。這個(gè)目包含了許多形態(tài)多樣的植物，但分子系統(tǒng)發(fā)育研究（DNA比對(duì)）清晰地表明它們擁有一個(gè)共同的祖先。
- 證據(jù)： 對(duì)保守的基因序列（如葉綠體基因 rbcL, matK, ndhF 以及核基因 18S rDNA, ITS 等）的分析顯示，馬齒莧科和景天科的序列在系統(tǒng)發(fā)育樹中聚集在石竹目的節(jié)點(diǎn)之下，表明它們的分化時(shí)間相對(duì)較晚，擁有較近的共同祖先（在植物演化的時(shí)間尺度上）。
在石竹目中的具體位置：
- 馬齒莧科： 系統(tǒng)發(fā)育研究表明，馬齒莧科通常與粟米草科的關(guān)系最為密切，兩者構(gòu)成一個(gè)姐妹群關(guān)系。馬齒莧科本身也包含一些多肉植物（如土人參屬 Talinum 的部分種）。
- 景天科： 景天科在石竹目內(nèi)通常被認(rèn)為是一個(gè)演化上相對(duì)“孤立”或基礎(chǔ)的分支。它與石竹目的其他主要科（如石竹科、莧科、藜科等）分化較早。有時(shí)它與回歡草科的關(guān)系被認(rèn)為比較近。
- 關(guān)系親疏： 雖然同屬石竹目，但馬齒莧科和景天科并非石竹目內(nèi)關(guān)系最直接的姐妹群。它們更像是“堂兄弟”的關(guān)系，擁有共同的祖先（石竹目祖先），但在演化樹上已經(jīng)分開形成了不同的分支。這意味著它們從共同祖先分化出來之后，各自獨(dú)立演化。
多肉性的演化：趨同演化的經(jīng)典案例
- 獨(dú)立起源： DNA比對(duì)研究最重要的啟示之一是，馬齒莧和景天科植物的多肉性（葉片或莖干肥厚多汁）是獨(dú)立演化出來的。它們并不是從一個(gè)共同的多肉祖先直接繼承了這個(gè)性狀。
- 環(huán)境壓力驅(qū)動(dòng)： 這種相似的形態(tài)是對(duì)相似環(huán)境壓力（特別是干旱、強(qiáng)光、高溫、貧瘠土壤）的獨(dú)立適應(yīng)結(jié)果。為了在缺水的環(huán)境中生存，它們都演化出了在薄壁組織中儲(chǔ)存大量水分的能力（肉質(zhì)化）、景天酸代謝途徑以提高水分利用效率、以及減少蒸騰的表面結(jié)構(gòu)（如蠟質(zhì)層）。
- 基因基礎(chǔ)可能不同： 雖然最終表型相似（多肉），但驅(qū)動(dòng)馬齒莧科植物和景天科植物肉質(zhì)化的具體基因、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及發(fā)育途徑，很可能是各自獨(dú)立演化出來的，或者在共同的基因基礎(chǔ)上發(fā)生了不同的修飾。DNA序列的差異支持了這種獨(dú)立演化的路徑。
總結(jié)與結(jié)論：
- 基因親戚： 是的，馬齒莧和景天科植物是“基因親戚”。DNA比對(duì)（系統(tǒng)發(fā)育研究）明確地將它們共同歸類于石竹目，表明它們擁有一個(gè)相對(duì)較近的共同祖先（在植物演化的框架下）。
- 關(guān)系程度： 它們不是直系近親（如親兄弟），更像是“堂兄弟”。在石竹目的演化樹上，馬齒莧科（與粟米草科近）和景天科是分開的不同分支。
- 多肉性的本質(zhì)： 它們相似的多肉外表是趨同演化的結(jié)果，是獨(dú)立應(yīng)對(duì)干旱環(huán)境的適應(yīng)性策略，而非從一個(gè)共同的多肉祖先直接繼承的。DNA證據(jù)清晰地展示了這種演化上的獨(dú)立性。
- 演化啟示： 這項(xiàng)研究生動(dòng)地展示了環(huán)境如何塑造生命形式。即使親緣關(guān)系并非最密切，面對(duì)相同的生存挑戰(zhàn)（干旱），不同的植物譜系也能獨(dú)立地演化出驚人相似的解決方案（多肉性）。DNA技術(shù)讓我們穿透了表面的相似性，揭示了背后的演化歷史。
因此，“馬齒莧與多肉植物的‘基因親戚’”這個(gè)說法是成立的，關(guān)鍵在于理解這種親戚關(guān)系是“石竹目堂兄弟”級(jí)別的關(guān)系，并且它們標(biāo)志性的多肉性是各自獨(dú)立奮斗（演化）的成果。DNA比對(duì)正是揭示這種復(fù)雜關(guān)系的關(guān)鍵工具。
