最古老海綿化石証動物"共同祖先"出現早於6億年前

　　貴州始杯海綿

　　在海底生活著數量巨大的海綿“家族”，它們是世界上結構最簡單的多細胞動物。既沒有頭，也沒有尾，沒有軀干和四肢，更沒有神經和器官。但它們“歷史悠久”，是整個動物界中最原始的類群。此前，古生物學界認定其可靠的化石記錄最早大約出現在5.35億年前的寒武紀早期。近日，中科院南京地質古生物所朱茂炎研究員課題組將這一時間向前推進了6000萬年，這也意味著所有動物的“共同祖先”出現應遠早於6億年前，遠早於古生物學家的傳統推測。這一成果發表在今天的《美國科學院院報》上。

　　“瓮安生物群”讓古生物學家“很困惑”

　　“瓮安生物群”產自貴州瓮安縣磷礦地層內，距今約6億年，其中的動物胚胎化石是迄今最古老的后生動物，為研究動物在寒武紀大爆發之前的起源和早起演化歷程提供了獨一無二的實証材料，因此自從1998年這些胚胎化石被發現以來，受到國內外科學界的極大關注。雖然發現了大量動物胚胎化石，但卻一直缺乏可信的動物成體化石，所以不少學者對於瓮安生物群中胚胎的動物屬性有所質疑，認為它們也有可能是硫細菌或者綠藻。

　　“瓮安生物群中究竟有沒有動物呢？這一直是古生物學家所困惑的科學問題。”該研究第一完成人殷宗軍博士告訴記者，而轉機，就在他們新發現的一塊不足3立方毫米的小化石裡。

　　“米粒大”的化石卻是世界難題的“轉機”

　　這塊化石是以磷酸鹽化的形式呈三維立體的狀態保存在白雲質磷礦岩中。殷宗軍博士說，這塊標本十分微小，體積大約2-3立方毫米，就和一顆米粒差不多大小，被命名為“貴州始杯海綿”。為了不破壞標本，同時又能觀察到標本的內部結構，他們借助大型科學裝置歐洲同步輻射光源，使用了目前最先進的三維無損成像方法——相位襯度顯微斷層成像技術，重建了該化石標本的三維結構。

　　重建的結果讓小組成員們欣喜：化石整體外觀呈纏繞的管狀，由三個獨立的腔室共用一個實體基座組成，每一個腔室都有一個向上的開口﹔生物體已經發生了明顯的細胞分化，而且標本表面的扁平細胞和現代海綿表面的扁平細胞無論是細胞形態還是細胞之間的黏聯方式都十分一致﹔化石表面不同區域覆蓋的細胞具有不同的形態和定向，細胞之間發育了數量眾多的小孔，這些小孔直通有開口的腔室，和腔室一起形成了簡單的水溝系統，為生物體提供了與外界進行物質交換的通道﹔標本的皮層之下沒有發現基膜，內部也沒有發育骨針等礦化的骨骼。但是，在腔室內壁上發現了類似現代海綿的領細胞結構。以上這些生物學特征表明它是一種與現代海綿動物非常相似的原始動物，固著在淺水區的海底通過簡單的水溝系統進行濾食生活。

　　為發現更古老的動物始祖化石提供了依據

　　海綿是整個動物界中最原始的類群，它們沒有真正的組織和器官，隻有細胞分化。雖然前人也曾報道過一些前寒武紀地層中疑似的海綿化石，但也都被逐一証明並不是海綿，不被學界認可。

　　而“貴州始杯海綿”，以其精美保存的細胞和完整的滿足水動力學需求的水溝系統，成為目前為止最古老的海綿化石，將海綿動物的化石記錄向寒武紀之前推進了6000萬年。

　　“瓮安生物群”中原始海綿的發現，預示著一些與這類海綿動物有共同祖先，但形體更復雜的真后生動物在“瓮安生物群”中也應該出現，而所有動物的共同祖先則遠早於6億年前。這一理論上的推測，為在更古老的地層中發現動物始祖化石提供了依據，將指導科學家在溯源之旅中繼續前行。