2024年6月5日,中国科学院南京地质古生物研究所袁训来、万斌及弗吉尼亚理工大学Shuhai Xiao共同通讯在Nature 在线发表题为A late-Ediacaran crown-group sponge animal的研究论文,该研究在湖北宜昌距今约5.5亿年前的石板滩生物群中,发现了一种埃迪卡拉纪晚期的冠群海绵动物,填补了海绵动物早期演化的重要环节。
在埃迪卡拉纪晚期(约5.75-5.39亿年前)的化石组合中发现了形态多样的动物化石,包括全群真生动物、刺胞动物和双边动物。这些化石,加上分子钟估计和有争议的生物标记数据,表明海绵在埃迪卡拉纪就存在了,而海绵可能是最基础的动物门。然而,很少发现埃迪卡拉纪或更早时期的海绵化石。前寒武纪海绵化石的缺失可能是由于前寒武纪孔隙水中Al3+浓度较低,硅质海绵针状物的保存潜力较低,或者早期海绵可能是水蛭状的,完全没有生物矿化作用。
该研究报道了中国南方晚埃迪卡拉世石板滩灰岩中发现的一种冠群海绵化石Helicolocellus cantori gen. et sp. nov.。这个化石被重建为一个大型的、有茎的底栖生物,高脚杯形的身体高度超过0.4米,身体的墙壁由至少三阶由方形场定义的嵌套网格组成,类似于康托尔粉尘的分形图案。由此产生的晶格被解释为由正交排列的十字形元素组成的有机骨架,在建筑上类似于一些六边形海绵,尽管后者是用生物矿化针状体建造的。
一个贝叶斯系统发育分析解决了H. cantori是一个与Hexactinellida相关的冠群海绵。H. cantori证实了海绵作为具有有机骨架的非生物矿化动物在前寒武纪分化和存在。考虑到硅质生物矿化可能在类海绵中独立演化,研究人员质疑生物矿化针状体作为鉴定前寒武纪海绵化石的必要标准的有效性。这一新化石具有有机格状骨架的特征,其组成不同于针状海绵,但在结构上与针状海绵相似,并可能与之相关。这一发现填补了新元古代晚期海绵进化的空白,表明前寒武纪海绵可能是具鞘和非生物矿化的动物,特别是如果生物矿化的骨骼在海绵类中独立进化。