圖片作者：NotebookLM
在植物演化史上，被子植物（開花植物）的出現被達爾文稱為「討厭的謎團」。它們在化石紀錄中突然爆發，並帶領地球進入花果繁盛的時代。其中最關鍵的創新，莫過於心皮（雌蕊的基本單位）與升級版的胚珠 。
演化愛用「舊零件」
過去科學家認為，開花植物那些精密的構造（如保護種子的子房、捕捉花粉的柱頭）是全新演化的產物 。但最新研究打破了這個觀點。
研究團隊發現，在被子植物中負責打造柱頭與花柱的關鍵基因NGATHA (NGA)，其實早在裸子植物（如銀杏）的共同祖先中就已經存在 。雖然銀杏沒有心皮，但它體內的同源基因GbRAV5，竟然能完美替代阿拉伯芥（一種開花植物模型）的 NGA 基因，成功修復受損的柱頭發育 。這顯示開花植物並未發明新機器，而是繼承了一套極其古老的「工具箱」 。
從裸子植物到被子植物，NGA發生了「硬體」精簡
雖然零件是舊的，但使用方式發生了翻天覆地的變化。研究團隊觀察到一個有趣的現象：
銀杏的GbRAV5同源基因帶有一個名為AP2的蛋白質結構域，但是所有開花植物的 NGA 基因都把這個 AP2 結構域給丟掉了 。
這不是退化，而是一種「專業化」的過程 。透過捨棄多餘的結構，這些基因從功能複雜的狀態轉變為專門調控柱頭發育的專家 （大概可以說是從瑞士刀變身為螺絲起子）。
從裸子到被子，除了零件本身的修改，被子植物更擅長的是「重新配線（Rewiring）」 。
以胚珠為例，被子植物最引以為傲的創新是外珠被（第二層保護層） 。研究發現，這層新構造，與心皮的形成一樣，並非靠全新基因，而是招募了原本就有的 INO與YABBY等基因，將它們重新組合成新的網路 。這就像一間舊工廠，雖然沒買新機器，但透過更改工作流程與線路（Rewiring），最後生產出了功能更強大的新產品 。
關鍵的最後一哩路：HEC 與 CRC
這兩個研究團隊不約而同提到了兩個關鍵基因家族：HEC 與 CRC。
在銀杏中僅有一個GbHEC，但在被子植物中發生了家族擴張（基因重複），分化出更多成員來精細分工，負責子房壁與珠柄的形成 。
另一個基因家族CRABS CLAW (CRC)則是少數無法修復被子植物缺陷的銀杏基因 。研究團隊推測，CRC 基因功能的演化轉變，很可能就是讓平坦的葉片狀構造發生「捲曲」封閉成心皮、包裹住胚珠的關鍵推手 。
綜合這兩篇研究，我們可以看到被子植物透過以下三招完成「演化大升級」：
首先，透過基因複製增加人手 。
接著，提高關鍵零件的產能（如SEP3基因表現量的飆升） 。
最後，改裝舊基因：這包括讓舊基因學習新技能，或關掉不再需要的舊功能 ，讓舊基因搖身一變，成為專業的新基因。
正是這場持續數百萬年的「舊物改造工程」，讓被子植物成功地把種子藏進子房，最終開出了遍地繁花 。
參考文獻：
Cota I, Moschin S, Offer E, Martínez-Fernández I, Magnanimi F, Ambrose B, Nigris S, Baldan B, Ferrándiz C, Pelaz S. NGATHA carpel development genes evolved in the common ancestor of seed plants. Plant J. 2025 Oct;124(1):e70488. doi: 10.1111/tpj.70488. PMID: 41045083; PMCID: PMC12526721.
