海綿寶寶知道嗎？它的身世有個(gè)世紀(jì)之謎，如今終于被科學(xué)家破解

六億多年前，海洋生物的景象與現(xiàn)在截然不同，當(dāng)時(shí)水中沒(méi)有魚(yú)類游動(dòng)，海底也沒(méi)有大型動(dòng)物活動(dòng)。

最早的動(dòng)物之一是海綿，作為動(dòng)物界最古老的類群之一，海綿是解開(kāi)多細(xì)胞動(dòng)物起源之謎的關(guān)鍵鑰匙。

然而，全球地質(zhì)記錄里，確鑿無(wú)疑的海綿化石卻僅能追溯到距今5.43億年的埃迪卡拉紀(jì)末期。

這中間數(shù)千萬(wàn)年的時(shí)光里，海綿仿佛徹底隱身，沒(méi)有留下任何可被識(shí)別的痕跡。

它們到底以何種形態(tài)存在？又為何沒(méi)能留下化石？

2026年1月發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》的一項(xiàng)最新研究，終于為這個(gè)世紀(jì)謎題給出了顛覆性的答案。

動(dòng)物演化的關(guān)鍵鑰匙

海綿是現(xiàn)存最原始的多細(xì)胞動(dòng)物之一，它們沒(méi)有大腦、沒(méi)有專屬消化腔，僅憑一套獨(dú)特的水溝系統(tǒng)在海底濾食生存，卻在動(dòng)物演化樹(shù)上占據(jù)著接近起點(diǎn)的關(guān)鍵位置。

海綿寶寶（這可不是現(xiàn)實(shí)海綿哦）

這個(gè)是

搞清楚海綿的起源與早期演化，本質(zhì)上就是在追溯整個(gè)動(dòng)物界的誕生之路。

而此前學(xué)界最大的矛盾，正是分子鐘數(shù)據(jù)與化石記錄的巨大鴻溝：早期基于DNA的分子鐘分析，甚至將海綿的起源推到了7億多年前的成冰紀(jì)，可最古老的、無(wú)可爭(zhēng)議的海綿實(shí)體證據(jù)，只有埃迪卡拉紀(jì)末期的硅質(zhì)骨針，二者之間存在著至少1.5億年的空白。

化石形成的邏輯

化石的形成，高度依賴生物體內(nèi)的硬體結(jié)構(gòu)——貝殼、骨骼、礦化骨架等穩(wěn)定的礦化組織，能在漫長(zhǎng)的地質(zhì)作用中長(zhǎng)久保存。

而純軟體的生物，除非遇到火山灰快速掩埋等極其特殊的保存環(huán)境，否則幾乎不可能在巖石中留下可識(shí)別的痕跡。

因此，學(xué)界一直有這么一個(gè)猜測(cè)：早期海綿會(huì)不會(huì)根本沒(méi)有硬體結(jié)構(gòu)？

但這個(gè)猜測(cè)長(zhǎng)期以來(lái)都面臨著一個(gè)核心挑戰(zhàn)：現(xiàn)生的幾乎所有海綿，都長(zhǎng)有被稱為“骨針”的礦化硬結(jié)構(gòu)，要么是類似玻璃的二氧化硅質(zhì)，要么是類似白堊的碳酸鈣質(zhì)，它們是海綿的核心支撐與防御結(jié)構(gòu)。

此前學(xué)界普遍默認(rèn)，骨針是海綿共同祖先就擁有的特征，所有海綿的骨針都來(lái)自同一次關(guān)鍵的演化創(chuàng)新。

全新研究破局

而瑪麗亞·埃莉奧諾拉·羅西團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究，徹底推翻了這一延續(xù)數(shù)十年的傳統(tǒng)認(rèn)知。

研究團(tuán)隊(duì)整合了70個(gè)海綿物種的基因組與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)（其中12組為本次研究全新測(cè)序），結(jié)合最新修正的化石校準(zhǔn)證據(jù)，重建了迄今為止最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮＞d系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)與演化時(shí)間線。

結(jié)果顯示，海綿冠群的真實(shí)起源時(shí)間，在距今6.15億-6.01億年前的早埃迪卡拉紀(jì)，既修正了此前分子鐘的過(guò)度前推，也將分子數(shù)據(jù)與化石記錄的差距，從1.5億年大幅縮小到了3800萬(wàn)-7500萬(wàn)年。

顛覆性核心結(jié)論

更關(guān)鍵的是，祖先性狀重建結(jié)果給出了明確結(jié)論：所有海綿的最后共同祖先，完全沒(méi)有礦化骨骼，更沒(méi)有骨針，是純粹的軟體生物。

不僅如此，海綿的礦化骨針，根本不是單次演化的產(chǎn)物，而是在不同海綿類群中多次獨(dú)立演化而來(lái)。

硅質(zhì)骨針在六放海綿、尋常海綿、同骨海綿中，分別通過(guò)完全不同的生化途徑與基因通路合成，鈣質(zhì)骨針則在鈣質(zhì)海綿類群中獨(dú)立起源。

哪怕是外觀高度相似的骨針，其背后的合成機(jī)制也天差地別，完全是趨同演化的結(jié)果。

謎題終得解

這一發(fā)現(xiàn)，完美解釋了海綿的“化石隱身”現(xiàn)象：在誕生后的數(shù)千萬(wàn)年里，早期海綿全是沒(méi)有硬體的軟體生物，自然很難在常規(guī)地質(zhì)環(huán)境中留下可識(shí)別的化石。

我們能找到的最早海綿化石，正是骨針在不同類群中陸續(xù)演化出現(xiàn)之后的產(chǎn)物。

研究還帶來(lái)了另一個(gè)顛覆性結(jié)論：學(xué)界長(zhǎng)期認(rèn)為，骨針的出現(xiàn)是驅(qū)動(dòng)海綿物種多樣性爆發(fā)的關(guān)鍵演化創(chuàng)新。

但團(tuán)隊(duì)的演化速率分析顯示，骨針誕生之后，海綿并沒(méi)有出現(xiàn)立即的物種爆發(fā)，真正的多樣性提升事件，都發(fā)生在骨針出現(xiàn)很久之后。

這意味著，硬體結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，并不是海綿早期演化成功的核心驅(qū)動(dòng)力，這個(gè)答案至今仍是待解的謎題。

不止于海綿

這項(xiàng)研究的意義，遠(yuǎn)不止于解開(kāi)海綿的演化謎題。

作為最早參與構(gòu)建海洋礁體生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)物，海綿的演化史，直接關(guān)聯(lián)著早期地球海洋環(huán)境的變遷，以及整個(gè)動(dòng)物界的早期演化路徑。

它告訴我們，早期動(dòng)物的誕生，并非伴隨著礦化骨骼的出現(xiàn)，而是經(jīng)歷了一段漫長(zhǎng)的、不為人知的軟軀體時(shí)代。

這些柔軟、安靜地固著在海底的古老生命，早已在悄然改造著海洋，為后來(lái)波瀾壯闊的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)，埋下了最重要的伏筆。