以往研究表明，海綿化石骨骼建造要么是碳酸鈣，要么是硅。不過，科學家對于這一問題有了新發(fā)現(xiàn)。記者1日從中國科學院南京地質(zhì)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(tài)系統(tǒng)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(fā)表。
層孔海綿是奧陶紀—泥盆紀(古生代)標志性的淺海造礁動物之一，在礁構(gòu)建中的作用、生態(tài)地位和地理分布上類似于現(xiàn)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(qū)的全球礁生態(tài)系統(tǒng)。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，這一時期的著礁生態(tài)系統(tǒng)從微生物主導向?qū)涌缀＞d和珊瑚主導轉(zhuǎn)變。
然而，層孔海綿突然融入礁生態(tài)系統(tǒng)引發(fā)了一系列有趣的關鍵科學問題：最早的層孔海綿何時出現(xiàn)？它們是如何獲得礦化骨骼的？最早的層孔海綿在古生態(tài)中扮演了什么角色？它們?nèi)绾纬蔀榻干鷳B(tài)系統(tǒng)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(fā)現(xiàn)，海綿化石骨骼建造要么是碳酸鈣，要么是硅。而研究團隊發(fā)現(xiàn)，嫘祖冠毛層孔海綿是通過氟磷灰石構(gòu)建其骨骼的，這在整個海綿類中從未見過。這一新發(fā)現(xiàn)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(zhì)的后生動物門。不僅如此，嫘祖冠毛層孔海綿還形成復雜的礁結(jié)構(gòu)，在框架構(gòu)建和結(jié)合其他造礁生物組分方面發(fā)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”，后來在海洋化學變化的背景下被基于碳酸鹽的海綿所取代。這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)了環(huán)境因素在塑造生物演化過程中的重要性。
