Nature：史上最早！看5.65亿年前的植物如何性繁殖

　　近日Nature杂志上，剑桥大学研究人员在线发表了他们发现的复杂有机体性繁殖的最早证据。一些生活在5.65亿年前，被称为叶状形态类生命（rangeomorphs）通过采取联合的方式繁殖传代：他们首先派出一个“先遣队”定居在一个新的领域，随后在新领域的周围里快速繁殖后代。这个发现或可能有助于揭示现代海洋环境的起源。

　　叶状形态类生命是地球上最早的一类复杂生物。他们蓬勃发展在的埃迪卡拉纪晚期的海洋（580至541万年前），长度最高可达两米，大多数仅约十厘米。看上去它们就像树木或蕨类植物，它们并没有口，器官或移动方式，而且很可能从周围的水中吸收营养物质。像许多埃迪卡拉纪的生命形式，叶状形态类生命神秘地消失在大约540万年前开始的寒武纪，所以一直难以将叶状形态类生命链接到任何现代生物，或者弄清楚他们如何生活、他们吃什么，以及它们如何繁殖。剑桥大学地球科学系的Emily Mitchell博士解释说：“叶状形态类生命并不像化石中的其他生命，这也是他们为何如此神秘的原因。但是我们已经开发出研究它们的一种全新的方式，将有助于我们的对它们理解。而我们最感兴趣的是，它们如何进行繁殖行为。”

　　Mitchell博士和她的同事们使用高分辨率GPS，空间统计和建模，研究一种名为Fractofusus的物种的化石，以确定它们是如何繁殖。该化石是来自加拿大东南部纽芬兰，世界上埃迪卡拉时期化石最丰富的地区之一。由于叶状形态类生命是不能移动的，所以有可能通过空间技术研究找到整个生态系统中它们留下的确切位置。

　　通过统计学方法研究Fractofusus的物种分布，研究人员发现，较大的“祖父”都是随机分布在环境中，而较小的“父母”、“子孙”则围绕在周围。这些模式强烈类似于在现代植物中观察到的生物聚类，并提示一种繁殖的双重模式：“祖父母'是水性繁殖体的产物，而“父母”和“子孙”由上一代伸展长出，就像草莓植株。

　　在化石中观察到的这种以“代”聚集的模式（ generational clustering patterns），与现在植物中常见的筑巢双托马斯群集模型（nested double Thomas cluster model）紧密贴合。这些模式表明它们是通过使用匍匐茎进行快速无性繁殖。同时，随机分布的更大的“祖父母”Fractofusus化石标本表明，它们是水性繁殖体，这表示“祖父母”可能是有性或无性繁殖的产物。

　　Mitchell博士说：“叶状形态类生命这种繁殖方式非常高明，因为它们既能殖民新领域，并迅速蔓延。这些生物切换两种不同的繁殖模式显示其潜在的生物机制是多么复杂。相比于同时期大部分其他相当简单的生命形式，这一点足以表示它的了不起。”

　　研究人员使用的这种空间分析重建埃迪卡拉纪生物的研究方法仅处于起步阶段，而研究人员打算再扩大他们的方法，以进一步了解这些奇怪的生物是如何影响它们的环境以及相互影响。