維吉尼亞理工大學肖樹海領導的研究人員發現了一塊5.5億年前的海海綿化石，揭示了化石記錄中長達1.6億年的空白。這塊化石顯示早期海綿缺乏礦物骨骼，它為最早的動物之一的演化提供了新的見解，並影響了古生物學家尋找古海綿的方式。這項研究為了解動物的早期演化提供了新的視角。

5.5億年前海海綿化石的突破性發現為海綿進化提供了新的視角，並為未來的化石搜尋提供了指導。在埃迪卡拉海床上重建的Helicolocellus的生活位置。來源：袁勳來

乍一看，簡單的海綿並不是什麼神秘的生物，它甚至沒有大腦，沒有內臟，把它的年代追溯到7 億年前也不成問題。然而，令人信服的海綿化石只能追溯到大約5.4 億年前，化石記錄中留下了長達1.6 億年的空白。

弗吉尼亞理工大學地球生物學家肖樹海及其合作者在6月5日發表在《自然》雜誌上的一篇論文中，報告了一塊距今5.5億年的”失落年代”海海綿，並提出最早的海海綿尚未形成礦物骨骼，為尋找失蹤化石提供了新的參數。

海海綿失蹤之謎的核心是一個悖論。分子鐘估算（包括測量隨時間累積的基因突變數量）表明，海綿一定是在大約7 億年前進化而來的。然而，在如此古老的岩石中卻沒有發現令人信服的海綿化石。多年來，這個難題一直是動物學家和古生物學家爭論的話題。這項最新發現填補了最早的動物之一的進化家譜，解釋了它在較古老岩石中的明顯缺失，並將達爾文關於它何時進化的問題聯繫起來。

肖最近入選了美國國家科學院，他第一次看到這種化石是在五年前，當時一位合作者給他發了一張中國長江沿岸發掘的標本的照片。身為理學院教師的他說：”我以前從未見過這樣的東西。幾乎是一瞬間，我就意識到這是個新東西。”

肖和來自劍橋大學和南京地質古生物研究所的合作者開始逐一排除各種可能性：不是海鞘，不是海葵，也不是珊瑚。他們想，這會不會是一種難以捉摸的古代海海綿呢？

維吉尼亞理工大學地球生物學家肖樹海及其合作者報告了一塊距今5.5億年的海海綿化石，填補了最早的動物之一在進化家譜中的空白。照片由維吉尼亞理工大學的Spencer Coppage 提供。圖片來源：Spencer Coppage for Virginia Tech

在2019 年發表的一項早期研究中，肖和他的團隊提出，早期海綿之所以沒有留下化石，是因為它們還沒有進化出生成硬針狀結構（即今天海海綿的特徵）的能力。

肖的團隊成員透過化石記錄追蹤海綿的進化。隨著時間的推移，海綿體的有機成分越來越多，礦化度越來越低。

“如果往回推，那麼最早的生物可能是軟體生物，它們的骨骼完全是有機的，根本沒有礦物質，」肖說。 “如果這是真的，那麼除非在非常特殊的情況下，快速化石取代了退化，否則它們是無法在化石中存活下來的。”

2019 年晚些時候，肖的國際研究團隊在這樣的環境中發現了一塊保存完好的海綿化石：眾所周知，在海洋碳酸鹽岩的薄層中保存著大量軟體動物，包括一些最早的具有移動能力的動物。

肖說：”通常情況下，這類化石會消失在化石記錄中。新發現為我們提供了一個窗口，讓我們可以了解早期動物在長出堅硬部分之前的情況。”

新的海綿化石表面鑲嵌著錯綜複雜的規則盒子，每個盒子又被分割成更小的相同盒子。

南京地質古生物研究所和劍橋大學的博士後研究員王曉鵬說：”這種特殊的模式表明，我們手上的海綿化石與某種玻璃海綿的關係最為密切。”

新海綿化石的另一個出乎意料之處在於它的大小。劍橋大學的合作者亞歷克斯-劉（Alex Liu）說：”在尋找早期海綿化石時，我原本以為它們會非常小。新化石長約15英寸，體形相對複雜，呈圓錐形，這挑戰了我們對早期海綿外觀的許多預期。

這塊化石填補了一些缺失的年份，同時也為研究人員如何尋找這些化石提供了重要的指導——這將有望把人們對早期動物進化的認識進一步向前推移。

“這項發現表明，最早的海綿可能是海綿狀的，但不是玻璃狀的，」肖說。 “我們現在知道，在尋找早期海綿時，我們需要拓寬視野”。

編譯來源：ScitechDaily