刷新最古老動物記錄！來自6.35億年前的分子化石

尋常海綿綱（Demosponge）Rhabdastrella globostellata海綿的水下照片。研究人員在古代岩石中發現的26-mes類固醇與這種現存生物產生的類固醇種類一致。圖片來源：Paco Cárdenas

世界上最古老的動物距今有多少年？該數字一直在更新。目前最新研究指示，早在6.35億年前，多細胞生物海綿就已經出現，這也是目前已發現的最古老動物，早於寒武紀生命大爆發一億年。

來源丨加州大學河濱分校

翻譯丨甘立

審校丨楊心舟

近日，來自美國加州大學河濱分校的研究人員發現了最古老動物的存在線索。其歷史至少可以追溯到寒武紀生命大爆發前一億年。

這項研究由該校地球科學系教授Gordon Love領導完成。2018年10月15日，該研究成果發表於《自然?生態學與進化》，組內博士生Alex Zumberge為第一作者。

不同於尋找傳統意義上的生物體化石，研究人員一直跟蹤名為「生物標誌物」（biomarker）的動物體分子標誌。這種生物標誌可以追溯到6.6—6.35億年前的新元古代時期。從阿曼、西伯利亞和印度的古老岩石和石油中，研究人員發現了一種特殊的類固醇化合物。這種化合物僅由海綿產生，從而證明了海綿是迄今為止最古老的動物。

「『分子化石』對追蹤遠古動物非常重要。這是由於早期的海綿體積可能非常小，又沒有骨架，同時也沒有留存完好或易於識別的生物體化石。」Zumberge說，「我們一直在尋找獨特而又穩定的生物標誌物，一些能夠證實海綿和其他早期動物存在的生物標誌物。而不是尋找單細胞生物體，儘管在多細胞生物出現之前，單細胞生物在地球上統治了數十億年之久。

研究團隊發現的生物標誌物是一種名為26-甲基豆甾烷（26-mes）的類固醇化合物。它具有獨特的化學結構，自然界中只有尋常海綿綱的海綿才能合成這種物質。

美國加州大學河濱分校的Alex Zumberge（右一）收集了瑞典湖露頭的岩石。 這種岩石距今7.5億年前。圖片來源：加州大學河濱分校

「這種類固醇生物標誌物是尋常海綿綱海綿在6.35億年前存在的首個證據。這表明，早在6.35億年前，多細胞動物就已經在海洋中繁衍生息了。」 Zumberge說。

這項工作基於Love團隊2009年的一項研究。該研究報告發現了第一種引人注目的生物標誌物——24-異丙基膽甾烷（24-ipc）。這種類固醇標誌物來自於南阿曼的岩石。然而，24-ipc作為生物標誌物的地位存在爭議。這是因為，24-ipc類固醇不僅存在於尋常海綿綱生物，在一些現代藻類中也發現了它們的蹤跡。而26-mes生物標誌物僅存在於尋常海綿綱的生物中。這兩種物質作為生物分子化石，為古代海床中存在尋常海綿綱生物提供了有力證據。

尋常海綿綱生物能夠產生上文中獨特的類固醇物質，進而用作生物標記物。因此該研究還為劃分現代尋常海綿綱生物提供了新的制約條件。研究人員發現，在現代的尋常海綿綱生物中，某些種群優先產生26-mes，而另外的種群則優先產生24-ipc。

「24-ipc和26-mes這兩種甾烷同時在古老岩石中出現，說明新元古代尋常海綿綱生物的甾醇不太可能來源於某個孤立分支或者已經滅絕的尋常海綿綱的干群。」Love說，「恰恰相反，尋常海綿綱生物製造這種特殊類固醇的能力很可能在進化過程中得到了強化，並且這種能力已經遍及現代尋常海綿綱生物。」

參考來源：

https://phys.org/news/2018-10-oldest-evidence-animals.html

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