加拿大纽芬兰的误导点（Mistaken Point）是世界上埃迪卡拉纪化石最丰富的地区之一，这些化石层大约形成于5.66亿年前，是已知最古老的真核巨型化石群落之一。
○ 埃迪卡拉纪时期（约6.35~5.41亿年前）。| 图片来源：John Sibbick
在埃迪卡拉纪之前，生物有着微小的形态；到了埃迪卡拉纪，一些大型复杂的生物开始出现，其中有些生物甚至可以长到两米，例如一种被称为rangeomorphs的生物，被认为是地球上第一批复杂生物。看起来，它们与蕨类植物非常相似，但却可能是最早存在过的一种“动物”，虽然对于这种观点科学家并不能完全肯定。但他们认为，这些没有嘴、没有器官、也没有移动方式的埃迪卡拉纪生物体，必须依靠从水中汲取营养生存。因此之前科学认为，它们之所以长得如此高大，是为了更好的从周围的水中吸收营养。
○ 误导点底层群落的艺术构想图。| 图片来源：Charlotte Kenchington
然而在最新的研究中，剑桥大学的Emily Mitchell博士与纽芬兰大学的Charlotte Kenchington博士，通过研究误导点的化石发现，超过5亿年前在海洋中最成功的生物，是那些能将它们的后代“抛洒”的最远的物种。因此这些地球上最早期的复杂生物体之所以会变大，并非为了争抢食物，而是为了更好占领对周围的环境。研究人员将研究结果发表于6月25日的《自然-生态学与进化》杂志上[2]。
一直以来，许多研究都认为，生物尺寸的增长是为了争夺垂直分布的水柱资源，导致不同类型的种群占据水柱的不同部分，这种过程被称为分层。因此有理论认为，这种为了避免资源竞争而出现的分层，是导致埃迪卡拉纪生物体的身体结构多样化的主要驱动因素。当埃迪卡拉纪生物长得越来越高，它们的体型也变得更加多样化，有的还进化出了的茎状结构以支撑它们的高度。
在现代环境中，比如说森林里，生物之间对光源等一系列资源的竞争非常激。因此，与周围的矮邻相比，高大的树木和植物具有明显的优势。Mitchell和Kenchington想知道的是，埃迪卡拉纪生物的生长是否也是由类似的因素而驱动的，地球上的生命是否都是因为竞争而变得巨大?
然而她们发现，埃迪卡拉纪的海洋更像是一个“吃到饱”的自助餐厅：“当海洋中营养丰富时，生物对资源的争夺并不会很激烈。并且在那段时期也还没有食肉性动物出现。所以，在这段时间里，肯定还有别的原因使得生物形态变得如此巨大。”
由于埃迪卡拉纪生物不能移动，因此它们能被较为完好地保存在曾经生活过的地方，这使得研究人员可能从这些化石记录中对整个种群进行分析。利用空间分析技术，她们发现这些生物的身高和食物竞争之间没有相关性。不同种类的生物不会占据在水柱的不同部分（分层）以避免对资源的抢夺。
○ 纽芬兰的误导点上的埃迪卡拉纪化石。| 图片来源：Emily Mitchell
Kenchington说：“假如那时它们对食物进行了抢夺，那么我们现在就会发现长有茎干的生物应该是高度分层的。但真实的情况却与之相反：那些没有茎干的生物实际上比具有茎干的生物更有层次感，因此茎干提供的很可能是另一种功能。”
根据她们的说法，茎干的一个可能的功能是使后代更加分散，例如rangeomorph就会通过排出小繁殖体进行繁殖。最高的生物会被最大的后代群包围着，这意味着个头高的好处并非带来更多的食物，而是具有更大的机会能对更大的区域进行“殖民”。
Mitchell说：“虽然个头较高的生物会生活在水流速度更快的水域中，但这些没有出现分层现象的群落表明，身高并没有给它们在营养吸收方面带来任何明显优势。相反，繁殖似乎才是使这些生物变得更大的主要原因。”
尽管rangeomorphs曾经很“成功”，但大约在5.4亿年前寒武纪开始的时候，rangeomorphs和其他埃迪卡拉纪生物就都消失了。寒武纪是一段快速进化的时期，大多数的主要动物群体首次出现在这一时期的化石记录中。现在，我们只能从化石中，来窥探这些高大的生物曾经的风采了。
编译：糖兽
参考来源：
http://www.cam.ac.uk/research/news/why-life-on-earth-first-got-big
https://www.nature.com/articles/s41559-018-0591-6
发表于 2018-6-27 03:55
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