海绵动物早期演化研究获重要进展

海绵动物通常被认为是动物界中最原始的类群，研究推测其起源时间在距今约7亿年前，确切的海绵化石记录直到距今约5.39亿年开始的寒武纪才大量出现，而寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。5日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员袁训来领导的早期生命研究国际合作团队在《自然》杂志发表最新研究成果:团队在湖北宜昌距今约5.5亿年前的石板滩生物群中发现了一种埃迪卡拉纪晚期的冠群海绵动物，填补了海绵动物早期演化的重要环节。

为何海绵化石记录会存在长达约1.6亿年的空缺？目前主要有两种假说:第一种认为，由于多数现生海绵具有硅质或钙质骨针，因此研究者假设海绵的共同祖先具有矿化骨针，而寒武纪之前的埃迪卡拉纪海绵化石的缺失可能是由于当时的环境不利于骨针的保存；第二种认为，海绵动物的共同祖先不具有矿化骨针，前寒武纪的早期海绵动物没有骨针，保存潜力相对较小，也难以从化石记录中识别出来。

通过长期以来对石板滩生物群进行的大规模化石挖掘，团队于2019年新发现了一类大型的海绵动物化石，将其命名为“螺旋网格海绵”。

“螺旋网格海绵具有与现生的六放海绵类似的形态特征:辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。”论文共同通讯作者、中国科学院南京地质古生物研究所副研究员万斌向记者展示了螺旋网格海绵化石标本，其表面由规则的方格组成，方格可以被细分为四个形态相同的次级方格，次级方格又可被进一步细分。“这种特殊的方格结构在一些典型的古生代六放海绵上也存在，形态和结构非常相似，不同之处在于螺旋网格海绵的网格由有机质组成，而六放海绵由矿化骨针组成。”万斌进一步解释，经过严格的系统发育分析，研究认为，螺旋网格海绵化石与六放海绵亲缘关系接近，螺旋网格海绵化石可能代表了一种不具有矿化骨针的早期海绵动物。

螺旋网格海绵化石的发现，表明前寒武纪存在非生物矿化的海绵动物。该发现提示研究人员不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石，因为早期海绵可能没有生物矿化骨针，并且可能不具备现生海绵的所有特征。此外，在六放海绵早期演化历程中，可能存在一个以有机物构建网状骨架的阶段，直到进入寒武纪以后才获得生物矿化能力，把矿物添加到已有的有机质骨架之上，形成复合的矿化骨针组成的骨架。

袁训来说，螺旋网格海绵的发现，连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群，也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系，对于寒武纪生命大爆发事件的认识具有一定启示作用。