陸生植物覆蓋地球表面，通常高聳于人類之上。它們形成具有多個器官的復雜身體，這些器官由多種細胞類型組成。這種形態復雜性的發展是由錯綜復雜的基因網絡支撐的，基因的協調作用通過各種分子機制塑造植物身體。所有這些壯麗的形態都源自一次一次性的進化事件：植物征服地球表面，即植物陸生化。在與陸生植物關系最密切的藻類中，發現了各種各樣的身體類型——從單細胞藻類到更復雜的細胞絲。由哥廷根大學和內布拉斯加大學林肯分校領導的國際研究小組現已從這一親屬中生成了此類復雜樣本的首批基因組數據，這些樣本是 Zygnema 屬的四種絲狀“星藻” 。他們的研究結果發表在《自然遺傳學》雜志上。

研究人員總共研究了四種藻類菌株，其中兩種來自美國培養物保藏中心，另外兩種一直安全地保存在哥廷根大學藻類培養物保藏中心(SAG)。來自 9 個國家的 50 多位科學家參與了這項研究，他們結合了一系列尖端測序技術來闡明這些藻類的整個 DNA 序列。這些先進的方法使他們能夠在整個染色體的水平上生成這些生物的完整基因組——這是以前從未在這一藻類群體上做到過的。將基因組中的基因與其他植物和藻類的基因進行比較，發現了信號基因和環境反應因子的特定過剩。萊布尼茨生物多樣性變化分析研究所的 Iker Irisarri 博士解釋說：“這些基因中的許多都支持對第一批多細胞陸生植物的出現至關重要的分子功能。令人著迷的是，這些遺傳構件的起源比陸地植物早了數百萬年，并在植物和藻類的祖先中復制和多樣化，從而推動了更專業的分子機制的進化。”

哥廷根大學 Jan de Vries 教授表示：“我們不僅為整個植物科學界提供了寶貴的高質量資源，使他們現在可以探索這些基因組數據，而且我們的分析還揭示了環境反應之間的錯綜復雜的聯系。這揭示了陸生植物最重要的特征之一：它們能夠調整生長發育，使其與所處環境保持一致——這一過程被稱為 發育可塑性。”