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(guò)，科學(xué)家對(duì)于這一問(wèn)題有了新發(fā)現(xiàn)。記者1日從中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所獲悉，該所早古生代研究團(tuán)隊(duì)與韓國(guó)古生物研究團(tuán)隊(duì)等專家研究團(tuán)隊(duì)，在宜昌遠(yuǎn)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(wàn)年，還揭示了早期礁生態(tài)系統(tǒng)和生物礦化演化的獨(dú)特機(jī)制。該成果在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上發(fā)表。
層孔海綿是奧陶紀(jì)—泥盆紀(jì)(古生代)標(biāo)志性的淺海造礁動(dòng)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(dá)瑞威爾晚期，層孔海綿幾乎同時(shí)融入熱帶至亞熱帶氣候區(qū)的全球礁生態(tài)系統(tǒng)。因?yàn)槭艿綂W陶紀(jì)生物大輻射事件期間海洋生物多樣化的影響，這一時(shí)期的著礁生態(tài)系統(tǒng)從微生物主導(dǎo)向?qū)涌缀＞d和珊瑚主導(dǎo)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(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題：最早的層孔海綿何時(shí)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?yàn)槿鄙僭缙趯涌缀＞d的化石記錄而無(wú)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(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，嫘祖冠毛層孔海綿是通過(guò)氟磷灰石構(gòu)建其骨骼的，這在整個(gè)海綿類中從未見(jiàn)過(guò)。這一新發(fā)現(xiàn)確立了多孔動(dòng)物門(mén)，這是第一個(gè)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(dòng)物門(mén)。不僅如此，嫘祖冠毛層孔海綿還形成復(fù)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(guān)鍵作用。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)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(shí)驗(yàn)品”，后來(lái)在海洋化學(xué)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(qiáng)調(diào)了環(huán)境因素在塑造生物演化過(guò)程中的重要性。
