当想到地球上的古代动物时,你可能会想到鱼类、鸟类和恐龙。但一项发表在《美国国家科学院院刊》上的新研究表明,地球上的第一种动物可能出乎意料:一种 5.41 亿年前的海绵。
得益于“化学化石”的发现,科学家们现在有了证据表明,海绵是地球上存在过的最古老的动物之一。更具体地说,这些生物属于一个今天仍然存在的海绵类别——寻常海绵纲,而它们的基因有助于识别出它们古老的祖先。
麻省理工学院地球、大气与行星科学系教授 Roger Summons 在一份新闻稿中说:“我们不确清楚这些生物当时看起来是什么样子,但它们绝对生活在海洋里,它们是软体的,我们推测它们没有硅酸盐骨骼。”
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什么是化学化石?
化学化石是由生物体留下的生物分子,然后被掩埋、转化并在沉积物中保存下来。在古代岩石中发现的化学化石帮助科学家们发现了这些海绵祖先的存在。
这项研究中识别出的化学化石被称为甾烷,它是甾醇(如胆固醇)的地质稳定形式。海绵产生两种特定的甾烷:30 碳和 31 碳。研究人员在来自阿曼、印度西部和西伯利亚的岩石样本中发现了大量特别稀有的 31 碳甾烷。这一发现让他们相信,他们在研究的证据表明,在埃迪卡拉纪时期,即 5.41 亿多年前,海绵就已经存在了。
加州理工学院研究员 Lubna Shawar 在新闻稿中说:“这些特殊的甾烷一直都在那里。我们只是需要问对问题才能找到它们,并真正理解它们的意义以及它们的来源。”
海绵:地球最早的动物之一
研究小组于 2009 年首次发现了这些古代海绵的证据。当时,在从阿曼一处露头采集的岩石中发现了保存的 30 碳甾醇。如前所述,30 碳甾醇是现代海绵仍然产生的独特类型。
在识别出这些化合物后,科学家们确信这些甾醇的存在表明海绵是地球上最早的多细胞生命形式之一。然而,其他科学家对这一说法提出了质疑,认为 30 碳甾醇可能是由其他东西留下的,例如其他生物或非生命的地球化学过程。
但随着 31 碳甾醇的新发现,最初的假设得到了进一步加强。研究人员认为,31 碳甾醇及其生成方式是古代和现代海绵独有的,并且它在元古宙岩石中的存在是生物学上的,而不是地质上的。
Summons 在新闻稿中说:“这是岩石中的成分、海绵中的成分以及我们在化学实验室中可以制造出的东西的结合。你有三条相互支持、相互印证的证据线索,都指向这些海绵是地球上最早的动物之一。”
未来的研究计划包括在全球其他地区寻找 30 碳和 31 碳甾醇。通过更多的样本,科学家将能够了解这些古代海绵首次形成的具体时间。
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- 《美国国家科学院院刊》。海绵的 C31 甾醇的化学特征及其与新元古代化石甾烷的对应关系















