迄今最古老層孔海綿化石發現

科技日報南京4月1日電 （記者張曄）以往研究表明，海綿化石骨骼建造要麼是碳酸鈣，要麼是硅。不過，科學家對於這一問題有了新發現。記者1日從中國科學院南京地質古生物研究所獲悉，該所早古生代研究團隊與韓國古生物研究團隊等專家研究團隊，在宜昌遠安發現了4.8億年前的層孔海綿化石，名為嫘祖冠毛層孔海綿，這也是已知最古老的層孔海綿化石。這一發現不僅將造礁的層孔海綿的化石記錄提前了約2000萬年，還揭示了早期礁生態系統和生物礦化演化的獨特機制。該成果在《美國國家科學院院刊》上發表。

層孔海綿是奧陶紀—泥盆紀（古生代）標誌性的淺海造礁動物之一，在礁構建中的作用、生態地位和地理分佈上類似於現代珊瑚。在距今4.6億年的中奧陶世達瑞威爾晚期，層孔海綿幾乎同時融入熱帶至亞熱帶氣候區的全球礁生態系統。因為受到奧陶紀生物大輻射事件期間海洋生物多樣化的影響，這一時期的着礁生態系統從微生物主導向層孔海綿和珊瑚主導轉變。

然而，層孔海綿突然融入礁生態系統引發了一系列有趣的關鍵科學問題：最早的層孔海綿何時出現？它們是如何獲得礦化骨骼的？最早的層孔海綿在古生態中扮演了什麼角色？它們如何成為礁生態系統的重要組成部分？這些因為缺少早期層孔海綿的化石記錄而無從得知。

原先研究中，研究者普遍發現，海綿化石骨骼建造要麼是碳酸鈣，要麼是硅。而研究團隊發現，嫘祖冠毛層孔海綿是通過氟磷灰石構建其骨骼的，這在整個海綿類中從未見過。這一新發現確立了多孔動物門，這是第一個已知的利用硅、碳酸鈣和磷酸鈣等3種主要生物礦物質的後生動物門。不僅如此，嫘祖冠毛層孔海綿還形成複雜的礁結構，在框架構建和結合其他造礁生物組分方面發揮了關鍵作用。

研究團隊認為，嫘祖冠毛層孔海綿可能代表了磷酸鹽生物礦化的早期“實驗品”，後來在海洋化學變化的背景下被基於碳酸鹽的海綿所取代。這一發現強調了環境因素在塑造生物演化過程中的重要性。