[导语]

一项发表于《自然·生态与进化》（Nature Ecology & Evolution）的研究显示，距今约5.74亿年的埃迪卡拉纪早期动物群落中，克隆式无性繁殖而非激烈竞争占据主导地位，这种繁殖方式限制了物种扩散和多样性增长。研究认为，随后环境压力增强与有性繁殖的出现相伴，相关变化与生物多样性随之“爆发式”提升的时间相吻合。

早期大型动物：形似蕨类、缺乏运动能力

在经历了数十亿年的微生物主导阶段后，埃迪卡拉纪（约6.35亿至5.39亿年前）出现了体型显著增大的多细胞生命，被视为最早的动物之一。其中一种代表性生物是 Fractofusus，个体最大可达约2米，尽管大多数个体体型较小。

研究介绍，这类生物形态更接近蕨类植物，而非现代常见动物形态。化石证据显示，它们似乎没有口器、内部器官或明显的运动结构，被推测主要通过吸收周围海水中的养分维持生存。

与大多数埃迪卡拉生物类似，这些早期动物在约5.4亿年前的寒武纪初期从化石记录中消失，目前尚难以与现存生物类群建立明确对应关系。

克隆繁殖主导早期海洋：竞争有限、生活“安逸”

此前研究已指出，部分埃迪卡拉动物通过无性繁殖扩张种群，即利用类似匍匐茎或匍匐枝的结构产生克隆个体，方式类似现代草莓植物。它们在当时营养丰富的海域中大量繁衍。

剑桥大学研究员Emily Mitchell表示，埃迪卡拉时期的生存条件相对稳定，“生活相当安逸”，对有性繁殖的需求有限。她指出，当时生态系统中的竞争程度较低，“没有真正的压力去改变任何东西”。

研究合著者、剑桥大学教授Andrea Manica则指出，如果个体通过匍匐枝彼此相连并共享养分，那么彼此之间的直接竞争就会受到限制。

利用空间分布与建模重构繁殖与竞争格局

Mitchell和Manica团队以加拿大纽芬兰Mistaken Point地区的埃迪卡拉化石为研究对象，结合激光扫描、空间分布分析和计算方法，对早期动物群落的繁殖模式和资源竞争状况进行重建。

研究人员首先利用化石在海底表面的空间分布，验证了基于匍匐茎的无性繁殖会限制个体扩散范围，从而抑制不同物种之间的竞争。随后，他们构建计算机模型，在不同繁殖策略情景下模拟早期动物群落的动态变化。

团队运行了数千次模拟，并借助简单神经网络筛选出与化石记录中多样性格局最为接近的结果。研究采用近似贝叶斯计算方法，从这些模拟与真实数据的匹配程度中，反推出生物体的扩散距离以及资源竞争强度等关键参数。

研究结果显示，与无性匍匐繁殖相伴的有限扩散能力，可以解释早期动物群落中物种数量较少的现象。同时，模型表明，当扩散范围扩大并出现有性繁殖时，群落多样性会显著提升，这与化石记录中随后出现的多样性“跃升”时间相一致。

环境压力增强与有性繁殖兴起相吻合

研究指出，在漫长的地质历史中，竞争和环境压力通常被视为推动进化的重要因素。但在埃迪卡拉深海环境中，无性克隆繁殖及资源共享机制在相当程度上削弱了竞争。

随着埃迪卡拉生物逐渐从深海扩散至浅水区域，早期动物开始面临更为多变的环境条件，包括潮汐、风暴、温度和营养水平的波动，生存环境变得更加不稳定，资源竞争随之加剧。

Mitchell表示，如果生物体处于一个“每年会被杀死几次”的环境中，生态格局将发生根本变化。她认为，环境压力在本质上促使有性繁殖出现，而有性繁殖带来的更远距离扩散，使得生物在竞争加剧的背景下尝试殖民新的区域。

研究称，随着这些早期动物适应新的繁殖方式和栖息地，物种多样性相应增加，出现了埃迪卡拉时期的“第二波”动物进化。进入寒武纪后，动物获得运动能力，这一多样化进程进一步加快。

研究发表

相关成果以题为《The influence of reproductive mode on resource competition and diversity patterns in Ediacaran early animal communities》的论文形式发表在《自然·生态与进化》期刊上，于2026年6月9日在线发布，作者为E.G. Mitchell和A. Manica，论文DOI为10.1038/s41559-026-03094-2。