Nature：史上最早！看5.65億年前的植物如何性繁殖

　　近日Nature雜志上，劍橋大學研究人員在線發表了他們發現的復雜有機體性繁殖的最早證據。一些生活在5.65億年前，被稱為葉狀形態類生命（rangeomorphs）通過采取聯合的方式繁殖傳代：他們首先派出一個“先遣隊”定居在一個新的領域，隨后在新領域的周圍里快速繁殖后代。這個發現或可能有助于揭示現代海洋環境的起源。

　　葉狀形態類生命是地球上最早的一類復雜生物。他們蓬勃發展在的埃迪卡拉紀晚期的海洋（580至541萬年前），長度最高可達兩米，大多數僅約十厘米。看上去它們就像樹木或蕨類植物，它們并沒有口，器官或移動方式，而且很可能從周圍的水中吸收營養物質。像許多埃迪卡拉紀的生命形式，葉狀形態類生命神秘地消失在大約540萬年前開始的寒武紀，所以一直難以將葉狀形態類生命鏈接到任何現代生物，或者弄清楚他們如何生活、他們吃什么，以及它們如何繁殖。劍橋大學地球科學系的Emily Mitchell博士解釋說：“葉狀形態類生命并不像化石中的其他生命，這也是他們為何如此神秘的原因。但是我們已經開發出研究它們的一種全新的方式，將有助于我們的對它們理解。而我們最感興趣的是，它們如何進行繁殖行為。”

　　Mitchell博士和她的同事們使用高分辨率GPS，空間統計和建模，研究一種名為Fractofusus的物種的化石，以確定它們是如何繁殖。該化石是來自加拿大東南部紐芬蘭，世界上埃迪卡拉時期化石最豐富的地區之一。由于葉狀形態類生命是不能移動的，所以有可能通過空間技術研究找到整個生態系統中它們留下的確切位置。

　　通過統計學方法研究Fractofusus的物種分布，研究人員發現，較大的“祖父”都是隨機分布在環境中，而較小的“父母”、“子孫”則圍繞在周圍。這些模式強烈類似于在現代植物中觀察到的生物聚類，并提示一種繁殖的雙重模式：“祖父母'是水性繁殖體的產物，而“父母”和“子孫”由上一代伸展長出，就像草莓植株。

　　在化石中觀察到的這種以“代”聚集的模式（ generational clustering patterns），與現在植物中常見的筑巢雙托馬斯群集模型（nested double Thomas cluster model）緊密貼合。這些模式表明它們是通過使用匍匐莖進行快速無性繁殖。同時，隨機分布的更大的“祖父母”Fractofusus化石標本表明，它們是水性繁殖體，這表示“祖父母”可能是有性或無性繁殖的產物。

　　Mitchell博士說：“葉狀形態類生命這種繁殖方式非常高明，因為它們既能殖民新領域，并迅速蔓延。這些生物切換兩種不同的繁殖模式顯示其潛在的生物機制是多么復雜。相比于同時期大部分其他相當簡單的生命形式，這一點足以表示它的了不起。”

　　研究人員使用的這種空間分析重建埃迪卡拉紀生物的研究方法僅處于起步階段，而研究人員打算再擴大他們的方法，以進一步了解這些奇怪的生物是如何影響它們的環境以及相互影響。