弗吉尼亚理工大学研究人员团队发现失踪的海绵

乍一看，简单的海绵并不是什么神秘的生物。

没有大脑。没有肠道。追溯到 7 亿年前没有问题。然而令人信服的海绵化石只能追溯到大约 5.4 亿年前，在化石记录中留下了 1.6 亿年的空白。

弗吉尼亚理工大学地质生物学家肖书海及其同事在 6 月 5 日发表在《自然》杂志上的一篇论文中报告了来自“失落的岁月”的 5.5 亿年前的海绵，并提出最早的海绵尚未形成矿物骨架，为寻找失踪的化石提供了新的参数。

海绵失踪之谜的核心是一个悖论。

分子钟估计法(测量随时间推移而积累的基因突变数量)表明海绵一定是在大约 7 亿年前进化而来的。然而，在如此古老的岩石中却没有发现令人信服的海绵化石。

多年来，这个难题一直是动物学家和古生物学家争论的主题。

这一最新发现填补了最早动物之一的进化谱系，解释了它在古老岩石中明显缺失的原因，并将这些点与达尔文关于它何时进化的问题联系起来。

肖建华最近被选为国家科学院院士，五年前他第一次看到这块化石，当时一位合作者给他发了一张在中国长江沿岸挖掘出来的标本的照片。

“我以前从未见过这样的事情，”科学学院的教员肖说。“我几乎立刻就意识到这是新事物。”

肖和来自剑桥大学和南京地质古生物研究所的同事开始逐一排除各种可能性：不是海鞘，不是海葵，也不是珊瑚。他们想知道，这可能是一种难以捉摸的古老海绵吗?

在 2019 年发表的一项早期研究中，肖和他的团队提出，早期海绵没有留下化石，因为它们还没有进化出产生坚硬的针状结构(称为骨针)的能力，而骨针是当今海绵的特征。

肖的团队成员通过化石记录追溯海绵的演化。随着时间的流逝，海绵针状体的组成越来越有机，矿化程度越来越低。

“如果你往前推，那么也许第一批化石是软体生物，骨骼完全是有机的，没有任何矿物质，”肖说。“如果这是真的，它们就无法在化石中存活下来，除非在非常特殊的情况下，即快速的化石形成胜过退化。”

2019年下半年，肖建国的国际研究小组发现了一个保存在这样一种环境中的海绵化石：一层薄薄的海洋碳酸盐岩，已知保存着大量软体动物，包括一些最早的移动动物。

“这种类型的化石通常会在化石记录中消失，”肖说。“这项新发现为了解早期动物在发育出硬器官之前的情况提供了一个窗口。”

新海绵化石的表面布满了复杂的规则盒子阵列，每个盒子又分成更小的相同盒子。

南京地质古生物研究所和剑桥大学博士后研究员王晓鹏说：“这种特殊的模式表明，我们的海绵化石与某种玻璃海绵关系最为密切。”

新海绵化石的另一个令人意想不到的特点是它的尺寸。

“在寻找早期海绵化石时，我曾以为它们会非常小，”剑桥大学的合作者亚历克斯·刘 (Alex Liu) 说道。“新化石 长约 15 英寸，身体结构相对复杂，呈圆锥形，这挑战了我们对早期海绵外观的许多预期。”

这块化石不仅填补了一些缺失的年份，还为研究人员提供了如何寻找这些化石的重要指导——有望进一步拓展对早期动物进化的理解。

“这一发现表明，第一批海绵可能呈海绵状，而不是玻璃状，”肖说。“我们现在知道，在寻找早期海绵时，我们需要拓宽视野。”