新华网北京11月4日电 1493年11月4日，进行第二次“寻宝”之旅的哥伦布来到了瓜德罗普岛。

在当地一个加勒比小村庄里，哥伦布和他的水手们第一次见到了菠萝，这种陌生水果的香气让疲劳的水手们精神为之一振。

菠萝最早在南美洲北部开始种植，到哥伦布发现美洲新大陆的1492年，菠萝已经在美洲大面积种植了。不过，菠萝实际的历史悠久的多，可以追溯到距今6000年前。

今天，世界上有近90个国家和地区种植菠萝，每年的产量在2500万吨，菠萝种植业的总价值超过80亿美元。

许多植物在进化过程中经历了基因组的多次复制“加倍”。多倍性指的是基因组加倍，从根本上改变DNA（脱氧核糖核酸）的含量、染色体数量等，这种变化被认为是推动产生生态差异的重要因素。

菠萝和禾本科植物的祖先都经历过多次基因组加倍。在不同植物中，寻找这些“全基因组复制”的残余，研究人员就可以追踪它们共同及独立的进化历史。

研究发现，菠萝基因组与一些禾本科植物拥有共同的祖先，菠萝的基因组比一些禾本科植物刚好少一次“全基因组复制”，菠萝是研究一些谷类作物最好的对照植物。

来自美国、中国、加拿大、澳大利亚和英国的研究人员组成的国际研究团队在《自然·遗传学》杂志上报告说，他们对一种野生菠萝、两种种植菠萝进行了基因组测序，发现菠萝在进化史中有两次全基因组复制，验证了禾本科植物经历三次全基因组复制的先前发现。

接下来的发现有点专业，新华国际小编先和大家一起复习下“光合作用”的原理。

简单说来，光合作用把太阳能转化为化学能，是一系列复杂代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础。

菠萝利用的是一种名为“景天科酸代谢”的光合作用方式，简称为CAM，地球上有1万多种植物使用这种代谢方式。

为什么说菠萝的这种方式更优越呢？与菠萝拥有共同祖先的禾本科植物，如高粱、水稻，使用的是一种名为C3的光合作用方式。CAM光合作用的植物只需要C3光合作用植物用水量的五分之一，CAM植物得以在干旱、贫瘠的土地上生长。

科研人员进一步研究发现，菠萝基因组中控制CAM光合作用的基因受菠萝一些生物钟基因调控，让植物能根据昼夜变化调整自己的新陈代谢活动。

美国伊利诺伊大学植物生物学教授明瑞光是此次研究的主导人之一。

他表示，这是科学界第一次发现CAM光合作用基因和生物钟调控有关。

这一发现和CAM光合作用代谢的特点十分吻合：这些植物的绿色组织上的气孔在夜间开放，吸收并固定二氧化碳，形成以苹果酸为主的有机酸；白天则气孔关闭，不吸收二氧化碳，但同时通过光合碳循环将从苹果酸中释放的二氧化碳还原为糖。科学家最早就是在干旱地区的多种植物中发现了这种光合作用方式。

研究小组还发现，菠萝的CAM光合作用是在对C3光合作用分子路径进行了重构的基础上进化而来的。

CAM代谢方式的特点是，它们的绿色组织上的气孔在夜间开放，吸收并固定二氧化碳，形成以苹果酸为主的有机酸；白天则气孔关闭，不吸收二氧化碳，但同时通过光合碳循环将从苹果酸中释放的二氧化碳还原为糖。科学家在干旱地区的多种植物中发现了这种光合作用方式。

研究人员表示，了解不同类型光合作用的演变，有助于研发重要作物的高产、耐旱品种。美国能源部就曾资助探索沙漠植物进行CAM光合作用和耐旱性的遗传机制。

（记者李宓，编辑张忠霞，新华国际客户端报道）