最早的動物會長什么樣？新研究給出了不一樣的答案

自從達爾文提出進化論以來，科學家就一直在爭論一個話題：世界上第一個動物到底是什么樣子？

近幾年分子生物學領域的飛速發展，讓科學家得以通過基因分析來判斷哪些生物群體更加古老，結合化石記錄，目前世界最古老的動物類群有兩個候選名單：

一個是多孔動物門——也就是海綿這些動物！

△ 海綿

海綿是一群一動不動就像植物一樣生長的、通過過濾海水獲取食物的動物，它們是一個龐大類群，目前世界上已描述海綿有11000多種，可能至少還有14000種未被描述。

這些動物沒有神經、沒有肌肉、沒有真正的器官和組織，其結構非常原始，非常符合我們對“最原始動物”的想象，所以在傳統觀點中海綿就是最古老的動物類群。

另外一個是櫛水母門。

△ 櫛水母

櫛水母是一群利用梳狀纖毛在水中自由活動的動物類群，這個類群遠沒有海綿那樣多樣化，已描述的只有186種。

它們其實比海綿更復雜一點，它們和刺胞動物（水母）一樣，擁有類似肌肉的組織和神經網。

但越來越多的基因研究都傾向于櫛水母門才是最古老的動物類群，它們應該出現在進化樹的最基部，比海綿更早的分化出來。

但是，如果櫛水母比海綿更古老的話，那為什么它們會擁有更“先進”的基因呢（例如與神經、肌肉發育相關的基因）？難道海綿分化出來之后又放棄了這些基因嗎？

好吧，這是難以解釋的部分，所以這個話題至今無解。

最近由麻省理工學院研究團隊發表在《美國國家科學院院刊》的一項研究給這個話題注入了新的證據，而新研究的相關證據支持了海綿更加古老。

首先，無論是海綿，還是櫛水母，都很難留下太多的化石證據，因為它們沒有易于化石化的堅硬物質——骨頭、軟骨等等。

（雖然現代的許多海綿擁有礦化的“骨針”——一種由碳酸鈣或二氧化硅組成的微小結構，但事實證明最早的海綿并不具備這些形態。）

所以，科學家們必須發揮想象力，在不依賴傳統的化石的情況下，在古老的海洋沉積物中尋找最古老的動物特征。

而新研究找到的是一種化學特征——甾醇，這是一種海綿會大量分泌，而更簡單的生物幾乎不會分泌的有機化合物。

2009年，麻省理工學院的另外一項研究，分析了阿曼古老的沉積物——包括巖層和石油，這些沉積物樣本跨越了埃迪卡拉紀之前、之中和之后的數千萬年（最早約6.35億年前），而研究人員發現，這些沉積物中包含大量的甾醇證據——這可能就是已知最古老的動物證據。

△ 在阿曼的古老巖石層

其實，2009年的這項研究的一些研究人員也參與了新研究。2009年的時候，這些研究人員無法確定這些沉積物中的甾醇是否確實來自海綿，因為一些藻類也能通過生物過程制造甾醇，另外，當時的研究人員也無法排除這些甾醇是否是污染或非生物化學帶來的。

新研究則是證實了這些甾醇的海綿起源，而不是來自其它地方。

首先，這些甾醇化合物中包含了罕見的30個碳原子的甾醇分子——即C30甾醇，藻類并沒有能力代謝出C30甾醇。

其次，新研究還發現了C31甾醇（即包含31個碳原子的甾醇），這進一步證實了這是海綿起源，因為它來源于產生C30甾醇的海綿基因，基本只有海綿能做到。

第三、研究小組在實驗室里用8種合成的C31甾醇模擬了甾醇的石化過程，這些甾醇的加工方式模擬了地殼數億年的變化過程。

最后，有兩個樣本與古老沉積物中的C31甾醇殘留物完全匹配，這進一步支持了生物起源，而不是來自現代污染或非生物化學。

這三條證據相互支持、相互印證，而且都指向海綿，所以海綿是目前已知最古老的動物類群。

當然，不排除還有更古老的、未被發現的動物證據，而這些證據可能并不是來自海綿，但在此之前，海綿暫時奪得最古老動物頭銜。

現在我們可以想象最古老的動物是固定在海底，一動不動通過濾食生活的生物。

報道原文：
https://www.sciencealert.com/ancient-signal-confirms-what-the-very-first-animals-truly-looked-like