古老的信號(hào)證實(shí)了最早的動(dòng)物的真實(shí)面貌

自從科學(xué)家們開(kāi)始了解進(jìn)化論以來(lái)，他們就一直在爭(zhēng)論第一個(gè)動(dòng)物到底長(zhǎng)什么樣子這個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題。

根據(jù)基因分析，有人說(shuō)今天常見(jiàn)的海綿（又名演示海綿、Porifera）最像我們最初的動(dòng)物祖先;其他人則認(rèn)為梳子水母更符合要求。

麻省理工學(xué)院 （MIT） 科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的新研究將天平傾斜到有利于團(tuán)隊(duì)海綿的方向，將化學(xué)線索拼湊在一起，表明這些動(dòng)物是在新元古代時(shí)代，距今距今已超過(guò) 5.41 億年。

不幸的是，化石記錄只提供了動(dòng)物早期的非常零散的畫(huà)面。追蹤軟體動(dòng)物（如梳形水母和海綿）的證據(jù)尤其困難，因?yàn)樗鼈儧](méi)有化石化良好的硬質(zhì)材料（骨頭、軟骨等）。

相關(guān)：我們可能終于知道最早的動(dòng)物長(zhǎng)什么樣子了

海綿有時(shí)會(huì)留下生物礦化的針狀體'，碳酸鈣或二氧化硅的微小結(jié)構(gòu)，但最近的證據(jù)表明最早的海綿缺乏這些形式。至于梳子水母，它們對(duì)頭銜的主張主要是基于基因分析，而不是化石證據(jù)。

科學(xué)家們不得不發(fā)揮創(chuàng)造力，在埃迪卡拉油和沉積物中尋找化學(xué)特征，這些特征可能支持動(dòng)物生命的海綿起源，而沒(méi)有傳統(tǒng)的化石。

“我們不知道這些生物當(dāng)時(shí)到底會(huì)是什么樣子，但它們絕對(duì)會(huì)生活在海洋中，它們是軟體的，我們假設(shè)它們沒(méi)有二氧化硅骨架，”說(shuō)麻省理工學(xué)院地球生物學(xué)家羅杰·薩姆斯。

一個(gè)2009年研究據(jù)報(bào)道，傳喚中存在大量海綿狀甾醇的化石證據(jù)來(lái)自阿曼的馬里諾巖.這些罕見(jiàn)的C₃₀甾醇（在所有復(fù)雜生物體的細(xì)胞膜中發(fā)現(xiàn)的脂肪有機(jī)化合物）暗示了早期海綿的活性。更簡(jiǎn)單的生物體，其生命策略早于海綿，不產(chǎn)生甾醇，但現(xiàn)代海綿會(huì)產(chǎn)生甾醇。

“找到含有 30 個(gè)碳的甾醇是非常不尋常的，”說(shuō)該論文的主要作者、麻省理工學(xué)院有機(jī)地球化學(xué)家 Lubna Shawar。

這表明古代海綿可能是地球上最早的動(dòng)物，比其他多細(xì)胞生物出現(xiàn)得更早。

懷疑論者認(rèn)為，阿曼的甾烷化石可能具有替代的、非生物或藻類起源，但 Lubna 和她的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)用第二塊含有 C 的化學(xué)“化石”排除了這種可能性₃₁.它源自產(chǎn)生 C 的同一海綿基因₃₀甾醇，同樣的化學(xué)反應(yīng)也發(fā)生在一些活的海綿中。

“在這項(xiàng)研究中，我們展示了如何驗(yàn)證生物標(biāo)志物，驗(yàn)證信號(hào)是否真正來(lái)自生命，而不是污染或非生物化學(xué)，”Shawar說(shuō).

研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室中使用八種合成C模擬了甾醇化石化過(guò)程₃₁甾醇，其加工方式模仿了地殼中數(shù)億年。在模擬結(jié)束時(shí)，兩個(gè)示例與古代 C 完全匹配₃₁甾醇?xì)埩粑?，進(jìn)一步支持生物起源。

“這是巖石中的東西、海綿里的東西以及你在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里可以制造的東西的組合，”Summons說(shuō).“你有三條支持性的、雙方同意的證據(jù)，表明這些海綿是地球上最早的動(dòng)物之一?！?/p>

“這些特殊的 steranes 一直都在那里，”Shawar增加.“需要提出正確的問(wèn)題才能找到它們并真正理解它們的含義以及它們來(lái)自哪里。”

現(xiàn)在他們已經(jīng)確認(rèn)了早期海綿的這些古老化學(xué)特征，該團(tuán)隊(duì)希望篩選其他地質(zhì)樣本，以尋找更多我們最早的祖先。

這項(xiàng)研究發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士.

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