动物生命是什么时候在地球上首次出现？这个问题的答案埋藏已久，不是化石壳或骨头，而是在远古岩石中发现的动物尸体中保存下来的化学物质。一项新的研究发现，被称为生物标记的古代化学痕迹表明，海绵至少在6.35亿年前就存在了，或许可以追溯到6.6亿年前，这使它们成为已知的最古老的动物生命形式。同样的海绵血统（一种被称为“反海绵”的群体）至今仍然存在。根据这项研究，现代的蠕形螨产生的化学物质与它们的古代近亲所遗留的化学物质是一样：一种类固醇化合物，只有这些蠕形螨才能产生这种化合物。这些海绵可能是最古老的动物，但地球上的单细胞生命存在时间要长得多。
博科园-科学科普：例如南非的一堆微生物化石可以追溯到32亿年前，是目前陆地上最古老的生物化石记录，而其他35亿年前的化石可能是地球上最古老的生命证据。一些早期的动物生命，如生活在5.58亿年前的狄金索尼亚，在岩石上留下了他们的身体印记。但古代动物柔软的身体一般不会变成化石。在寻找这些难以捉摸的生物的证据时，研究人员求助于生物标记物——在这种情况下，是类固醇26-甲基柱头球蛋白(26-mes)的分子。2009年洛夫和他的同事在阿拉伯半岛6.35亿年前的岩石中发现了另一种名为24异丙胆甾烷(24-ipc)的古老化合物，这种化合物也被认为是海绵的生物标志物。
但很难说海绵是否是藻类的来源，因为某些种类的藻类也能产生24-ipc。另一方面，根据这项研究，类固醇26-mes只与现代的demosponge联系在一起。到目前为止，除灭齿兽外，它还没有出现在任何谱系中。研究小组分析了在世界各地岩石中发现的分子。研究人员报告说，他们在从印度、东西伯利亚和阿曼发掘的岩石和石油中发现了26-mes分子，同时还发现了24-ipc的痕迹。根据这项研究，一旦他们发现了这种类固醇，并确认它没有从年轻的岩石中漂移到沉积物中，他们就知道至少6.35亿年前海绵就已经在地球的海洋中存在了。
一个化学难题
牛津大学(University of Oxford)动物学系的高级研究员乔纳森•安特克里夫(Jonathan Antcliffe)说，然而使用生物标记来识别古代生命的问题仍然存在。将生物标志物归因于特定动物可能是有问题，为什么？对已经灭绝的生物和活着的生物的生化生产了解得还不够，所以几乎不可能检查所有可能的来源，以找到与某种特定化学物质相匹配的物质。换句话说，尽管26-mes只在现代的demosponge中被发现，但这并不排除其他灭绝动物也可能产生mes的可能性。事实上现代海绵中的26-mes甚至可能起源于另一种生物，比如共生细菌，或者是海绵吃过的东西。
如今的海蛞蝓品种Geodia phlegraei制造了一种类固醇，这种类固醇也在世界各地6.35亿年前的岩石中被发现。科学家们相信这种被称为26-mes的类固醇化合物是海绵是地球上已知的最古老的动物生命形式的证据。图片：Paco Cárdenas
另一个缺失的谜团是，在现代海绵和它们的古老亲戚中类固醇的用途仍然未知。也许类固醇让早期的海绵能够吞噬并安全地利用营养提取的共生微生物，或者它可以作为抵御掠食者的化学防御，但公平地说，没有人确切知道。同样我们也不知道还有什么其他形式的生命与早期海绵的水中生活相同。尽管海绵是迄今为止发现的最古老的动物生命形式，但它们可能并不孤单，它们可能与许多同伴共享海洋栖息地。在大陆架的海底，在这个阶段，某些环境在生态上肯定是丰富的。从气候、构造事件、冰川等方面来看，这背后的驱动力可能是什么?这就是我们接下来要解决的问题，其项研究结果发表在《自然》上。
博科园-科学科普｜参考期刊文献:《natural》
DOI：doi.org/10.1038/s41559-018-0676-2
文：Mindy Weisberger/Live Science
发表于 2018-11-5 05:00
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