人类的生活很轻松。对于蕨类植物来说，繁殖要复杂得多。
在许多动物中，后代的性别在生物学上是由父母决定的。但是对于日本攀缘蕨（Lygodium japonicum）来说，这取决于整个群落跨代交流，研究人员在《科学》杂志上报道。
研究表明，年长的蕨类植物会分泌信息素，这些信息素决定了幼年蕨类植物的性别，从而保持性别比例平衡，以便它们可以更快地繁殖。
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这是对蕨类植物性生活的最深入的观察，蕨类植物不是从种子中产生，而是从孢子中产生。它们成熟为称为配子体的完整植物，配子体可以是雄性，雌性或雌雄同体。如果周围没有其他配子体，它们将保持雌雄同体并进行自交，从而繁殖，但存在近亲繁殖的风险。
一半对一半
但是在日本攀缘蕨中，由日本名古屋大学分子生物学家松冈诚领导的一个团队发现，年长的配子体会影响附近年轻配子体的性别。这个两步过程涉及一种称为赤霉素的信息素，该信息素会导致植物长出雄性生殖器官。
成熟的雌性蕨类植物表达一些基因，这些基因开始产生赤霉素，但在将其分泌到潮湿的森林地面之前，先将甲基酯化学基团添加到前体分子中。这种修饰有助于幼小的蕨类植物吸收该物质；这些新生的植物随后表达完成赤霉素生产所需的基因，从而使它们变成雄性。
这使年长的蕨类植物保持雌性，同时增加了雄性的数量，从而平衡了性别，消除了自交的需要，并保持了遗传多样性。
印第安纳州西拉斐特普渡大学的植物遗传学家乔迪·班克斯说：“我们对动物的性别了解远多于对植物的了解。”当涉及到决定性别选择的信息素时，“这确实是首次对其进行分子层面研究，”她说。
性别与生长
第二次世界大战后，赤霉素在绿色革命中发挥了关键作用，当时农业和育种技术导致世界范围内的水稻和小麦产量飙升。在这些作物中，赤霉素充当生长激素，而对赤霉素敏感性降低的新作物品种的开发使农民可以种植更短，更耐候的茎秆。北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学的植物分子生物学家孙太萍说，有一天，对该激素的更好理解可能会使我们能够培育出更高效的作物品种。
也可能存在生态影响。松冈指出，日本攀缘蕨已成为美国东南部沼泽地区的入侵物种，而针对赤霉素的杀菌剂可用于阻止蕨类植物的蔓延。
他补充说，很难说代际合作在其他蕨类植物中是否很普遍。
班克斯可能会发现：她正在研究另一种蕨类植物，并试图确定其哪些基因影响性别选择。班克斯说：“这非常有用，因为现在我们有一些候选基因可以作为目标。”
本文经许可转载，首次发布于2014年10月23日。