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【新华社】这种海绵化石，演化界的“罗塞塔石碑”？“石板滩生物群”中的最早“脚印”化5年前，当研究团队在三峡地区的“石板滩生物群”中一榔头、一榔头敲出一块遍布多级网格的灰岩化石，牵头挖掘的袁训来研究员一眼认出：“这是海绵！前寒武纪时期终于找到了这么清晰可辨的海绵化石！”今年6月，这种5.5亿年前的远古生物被正式命名为螺旋网格海绵，登上国际顶级科学期刊《自然》。有审稿专家评论：这种5亿多年前的海绵化石可能成为重新理解动物演化的“罗塞塔石碑”，科学家或将由此解开埋藏已久的早期动物演化之谜。填补“消失”的1.6亿年提起海绵，大家能马上想起经典动画“海绵宝宝”的主人公形象。但少有人知，“海绵宝宝”的原型是多细胞动物中最原始、最低等的一类——海绵动物。6月5日登载在《自然》上的一种新发现的远古海绵——螺旋网格海绵，翻开了海绵动物研究的重要一页。从化石上看，它远不如长着方形身体、打着领结的“海绵宝宝”那样“萌”，不过个头着实不小，锥形的身体足有三四十厘米长。5.5亿年前的寒武纪海洋中已经诞生了这样的海绵“大家伙”，令人称奇。更精细的形态研究显示，这种远古海绵其实呈现类似高脚杯的形态：它的底部有盘状的固着结构，上半部分呈倒置的锥形，上下两部分由“茎”状结构连接。在锥形身体的部分，分布着多次分级的规则网格状结构，下部的网格状结构呈螺旋排列，这种海绵也因此被命名为螺旋网格海绵。“现实中，这样类似杯状或者形似瓶、壶的形态，更符合海绵动物的真实生活。底部的盘状结构，让它们能够直立底栖在海洋中，螺旋排列的网格也很可能由水流冲刷造就，海绵随水流摆动身体，靠滤食海水当中的有机物生活。”研究论文第一作者、中国科学院南京地质古生物研究所特别研究助理王霄鹏对《环球》杂志记者说。如果不是专门研究古生物，藏在青灰色灰岩中的螺旋网格海绵化石很可能被当做一块普通石板。这样一块并不起眼的石头，凭什么登上顶级学术刊物《自然》？这得从海绵的“江湖地位”说起。南京古生物所副研究员万斌介绍，海绵动物通常被认为是最基础和最原始的后生动物。在漫长的演化中，它们幸运地躲过了5次物种大灭绝存活至今。寻找和研究早期的海绵化石，很可能提供探索动物起源和早期演化模式的关键证据。奇怪的是，虽然现代分子生物学研究和分子钟推测表明，海绵在大约7亿年前就已经起源，但确切的化石记录直到约5.39亿年前的寒武纪才大量出现，中间长达约1.6亿年的空缺扑朔迷离，被称为海绵早期演化中“消失的岁月”。螺旋网格海绵化石的反射光照片（a）和激光扫描照片（b）“以往发现的前寒武纪海绵，有的微小难辨、有的特征模糊，发现螺旋网格海绵这样大个、确切的化石，为填补‘消失’的1.6亿年提供了关键性的实证证据。另一方面，螺旋网格海绵的身体骨架结构由有机质组成，并不具备现生海绵中存在的典型的矿化骨针。这也为我们打开了思路，早期海绵可能不具备矿化的骨针，身体结构也可能与现生的海绵有所不同，不能完全以现生海绵为蓝本，去寻找前寒武纪时期的化石。”万斌说。青石板里失落的世界螺旋网格海绵化石是在三峡地区的埃迪卡拉纪灯影组石板滩段地层中发现的。以前，当地村民常就地取材，将这里坚硬的灰岩劈开变成青石板，当作瓦片盖在房顶。直到2011年，中国古生物学家在石板滩段发现了典型的埃迪卡拉化石和全新的物种，“石板滩生物群”才揭开神秘的面纱，向世人展现出青石瓦砾中的化石宝库。紧挨着寒武纪之前的埃迪卡拉纪，距今有6.35亿至5.39亿年历史。这时候的海底，原始的单细胞生物已经进化为各种各样令人惊奇的宏体多细胞真核生物。截至目前，科学家已经发现大量这一时期的古生物化石，它们中很多体态柔软、造型奇特，固定栖息在远古海洋的底部。“石板滩生物群”是中国发现的首个埃迪卡拉化石生物群，也是全世界为数不多保存在海相碳酸盐岩中的埃迪卡拉化石生物群。要了解寒武纪之后为何会突然迎来“生命大爆发”，必须在更古老的岩石里找答案。近十年来，“石板滩生物群”在中国地质古生物学者的系统挖掘和深入研究下不断成果“上新”：2018年，美国《科学》杂志子刊《科学进展》报道了在石板滩生物群中发现的5.5亿多年前的动物“脚印”。这是迄今发现的地球上最早的动物足迹化石，表明寒武纪之前不仅已经出现了两侧对称动物，还很可能已经出现成对的附肢；2019年《自然》杂志又报道了在石板滩生物群中发现的5.5亿年前的爬虫化石：夷陵虫。这是迄今已知最早的具有运动能力的两侧对称动物。对称、分节、运动，这些重要的进化特征，第一次同时“装配”在前寒武纪动物身上，使这种类似现在沙蚕、蜈蚣的爬虫具有了远超其他埃迪卡拉纪动物的运动能力。从最早的动物“脚印”到现在的螺旋网格海绵，重要成果一再出现。这说明，寒武纪之前地层中有丰富的化石存在，之后生命大爆发的起源可能就埋藏于此。中国科学院南京地质古生物研究所研究员袁训来说，“‘石板滩生物群’就是这样一个充满未知的化石宝库，你永远不知道，下一榔头会敲出什么惊喜。”解开演化之谜的钥匙“同群的一切现存物种都是从一种原始祖先传衍下来的……远在寒武纪的地层沉积之前，应当经历了一个很长的时期……在这样长久的时期里，生物已经遍布全世界……至于为什么在最早的寒武纪以前没有找到富含化石的沉积物，我无法给予圆满的答复……”这是达尔文在《物种起源》里提出的困惑。此次刊发的螺旋网格海绵研究，一名《自然》审稿专家评论：这种5亿多年前的海绵化石，可能成为重新理解动物演化的“罗塞塔石碑”。一种前寒武纪的海绵，为何得到如此评价？“达尔文之困”涉及动物进化史上最波澜壮阔的一页——“寒武纪生命大爆发”。距今大约5.39亿至5.18亿年前的寒武纪初期，在短短两千万年时间内，绝大多数现代动物门类的祖先相继出现，并迅速汇入生命演化的滚滚长河，人们熟悉的现代海洋生态系统得以建立。而在寒武纪之前，虽然已经出现了埃迪卡拉生物这样复杂、多样的海底生物，但人们此前普遍认为，前寒武纪-寒武纪界线前后的生物群落面貌天差地别，埃迪卡拉生物亲缘未知，曾被认为一群进化的“盲端”。经过数十年的化石积累和研究，破解演化的钥匙正在一点点转动。现在学者倾向认为，埃迪卡拉生物群中至少有一部分类型，跟现生的动物门类存在一定亲缘关系。螺旋网格海绵的发现，为这一理论提供了有力的实证。此次在形态研究的基础上，科研团队还进行了严格的系统发育分析，构建了一个包含各种现生动物和古生代化石动物的形态数据矩阵。结果显示，螺旋网格海绵化石属于冠群海绵，并且与现在仍然存在的六放海绵有较为接近的亲缘关系。“这就是螺旋网格海绵被评价为‘罗塞塔石碑’的原因。根据古埃及托勒密王朝著名的‘罗塞塔石碑’，人们解读出失传千余年的埃及象形文字奥秘。现在，螺旋网格海绵再次连接起了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群，证明至少一部分埃迪卡拉生物与现生动物存在直接的演化关系。”“螺旋网格海绵化石的发现，是对前寒武纪化石挖掘和研究形成的一项重要阶段性新成果。从这个新的里程碑出发，我们终将一步步抵达生物起源和演化的核心命题。”袁训来说。2024-06-27 -
【紫金山新闻】当下气候变化趋势如何？2.6亿年前或有答案6月24日，2023年度国家科学技术奖公布，其中一项是南京大学与中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称：南古所）联合开展的“泛大陆关键转折期生物与环境演化”，获2023年度国家自然科学奖二等奖。什么是“泛大陆”，为什么要研究它、具体怎么研究的？25日，记者带着疑问采访了南古所研究员张华。“大约2.6 亿年前地球各陆块汇聚形成了一块贯通南北的大陆，我们称其为‘泛大陆’。现如今的各个大陆其实都是它后期裂解、漂移形成的。”张华解释，这一时期非常重要，是古生代到中生代转折期。在这一时期，“泛大陆”形成、裂解；地球上发生了显生宙规模最大的一次生物大灭绝事件——二叠纪末生物大灭绝事件。在6万年的时间里，约81%的海洋生物彻底消失，破坏了存在了2亿年的古生代海洋生态系统。其间，古海洋环境也发生了包括海水升温、酸化、缺氧或硫化、大规模海退以及洋流循环受阻等一系列变化。为什么会有这些变化，变化之间有没有一定的内在关联性？疑问一直萦绕在科学家心头。事实上，生命起源与演化是人类永恒的主题，《科学》杂志2005年列出的125个重大科学问题中有近一半与生命科学有关。此外，如能精确研究关键转折期生物和环境重大灾变事件发生的过程及其原因，对深入理解地球系统演变和科学评估与应对当今全球变化造成的影响具有重要的参考价值。因此，由中国科学院院士、南京大学地球科学与工程学院教授沈树忠领衔，南大和南古所等单位组成研究团队，长期以来都在探寻地球关键转折期地球生命与环境演化的历史。要回溯并重建远古生命与环境演变历史，并不容易。怎么做？“靠‘两条腿’‘一双眼’还有‘电子脑’。”张华笑着科普，“两条腿”是指野外科考，从事地球科学研究，必须有“脚力”；“一双眼”，是指要会观察地层和化石材料，要能“慧眼识英雄”；“电子脑”，则是指要借用现代科学手段，如大数据、算力和先进算法等。这支研究团队是目前全球少数同时掌握古生物大数据、算力和先进算法的“三全团队”。从2006年开始，团队将全国各地各类文献中搜集的几十万化石信息全部录入数据库，力图更精准地重现海洋生物多样性的演化过程。团队成员还基于现有的算法，自主开发了基于人工智能算法的新一代定量地层自动对比软件，借助“天河二号”超级计算机的上万颗计算核心，让数据在超算上“跑起来”，重建了全球第一条高分辨率的3亿多年海洋生物多样性演化曲线，精细刻画了晚古生代生物多样性的演变过程。通过大数据和人工智能算法重建的海洋生物多样性演化曲线历经10年时间，团队还建立了晚古生代高分辨率地层框架，为卡定泛大陆关键转折期生物和环境演变和重大事件发生的过程提供了高精度的时间标尺，其中二叠纪时间框架被纳入《国际年代地层表》；并发现重大事件发生期间有明显的碳循环波动、快速升温、海洋缺氧、酸化等一系列地球化学指标的异常，从而揭示与泛大陆聚合和裂解相关的大规模岩浆和火山活动是造成当时全球气候剧变、海陆环境恶化和生物剧变的原因。目前，团队正继续加速对化石记录的搜索分析，建立更高时间分辨率的全球环境因素曲线，再与全球生物多样性曲线进行更加准确、可靠的对比分析，加快寻找史前地球全球变化的过程和原因，以更好地应对当今全球变化的影响。“6月29日，我们团队就要出发去北极考察。这些年算下来，可能就南极没去了，希望以后能有机会去科考。”前一天晚十点刚从西藏赶回来的张华，即将踏上新的科学考察之路。他说，今后还会深入研究，想要弄清楚地球历史上到底发生过的生物和环境的重大灾变事件的过程及其原因，为如今的生物多样性变化、气候变化，在历史中找答案。南京日报/紫金山新闻记者 张安琪2024-06-27 -
【新闻联播】凝聚创新合力 为建成科技强国宏伟目标奋勇前进
——习近平总书记在全国科技大会 国家科学技术奖励大会 两院院士大会上的重要讲话引发热烈反响习近平总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的重要讲话，充分肯定近年来我国科技创新发展取得的历史性成就，为做好新时代科技工作指明前进方向。与会代表表示，新征程上，要更加紧密地团结在以习近平同志为核心的党中央周围，进一步增强做好科技工作的自觉性和坚定性，为建成科技强国宏伟目标奋勇前进。建设科技强国是全党全国的共同责任。习近平总书记指出，党的十八大以来，党中央深入推动实施创新驱动发展战略，提出加快建设创新型国家的战略任务，不断深化科技体制改革，有力推进科技自立自强，我国基础前沿研究实现新突破，战略高技术领域迎来新跨越，创新驱动引领高质量发展取得新成效，科技体制改革打开新局面，国际开放合作取得新进展，科技事业取得历史性成就、发生历史性变革。习近平总书记指出，世界百年未有之大变局加速演进，新一轮科技革命和产业变革深入发展，深刻重塑全球秩序和发展格局。我国科技事业发展还存在一些短板、弱项，必须进一步增强紧迫感，进一步加大科技创新力度，抢占科技竞争和未来发展制高点。习近平总书记强调，要充分发挥新型举国体制优势，加强国家战略科技力量建设，提高基础研究组织化程度，鼓励自由探索，筑牢科技创新根基和底座。以深化改革激发科技创新活力，习近平总书记强调，要扎实推动科技创新和产业创新深度融合，助力发展新质生产力，全面深化科技体制机制改革，充分激发创新创造活力。广大科技工作者表示，一定自觉把学术追求融入建设科技强国的伟大事业，锐意进取、追求卓越，创造出无愧时代、不负人民的新业绩！2024-06-26 -
【新闻联播】新思想引领新征程 科技创新助力中国式现代化建设科技兴则民族兴，科技强则国家强。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央立足我国和世界发展的历史新方位，实施创新驱动发展战略，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，部署推进一系列重大科技发展和改革举措，我国科技事业取得历史性成就、发生历史性变革，进入创新型国家行列，科技强国建设迈出坚实步伐。“实现高水平科技自立自强，是中国式现代化建设的关键”。党的十八大以来，习近平总书记围绕推进科技自立自强发表了一系列重要论述，系统阐述了推进我国科技创新的战略目标、重点任务、重大举措和基本要求，为加快实现高水平科技自立自强提供科学指引、注入强大动力。他指出，加强基础研究是实现高水平科技自立自强的迫切要求，是建设世界科技强国的必由之路。按照总书记的部署，我国不断强化基础研究顶层设计和系统布局，形成近中远结合的科技创新战略规划，构建国家实验室体系，编制实施基础研究十年规划，形成了目标导向和自由探索相结合的新格局。2023年，我国基础研究经费支出增长9.3%，基础研究投入比重连续5年超过6%。地基打得牢，科技事业大厦才能建得高。蛟龙入海、悟空问天、中国空间站遨游太空、嫦娥六号将实现首次月背采样返回，我国成功组织一批重大基础研究任务，建成“中国天眼”等一批国家重大科技基础设施，量子信息、铁基超导等基础前沿方向重大原创成果持续涌现。科技体制改革作为全面深化改革的重点，习近平总书记亲自谋划、亲自部署，按下深化改革的快进键。我国科技创新实力从量的积累迈向质的飞跃，从点的突破迈向系统能力提升，建设科技强国的基础日益坚实。深化科技体制改革，我国新型举国体制不断完善。从奔驰在神州大地的复兴号高铁，到完成全球组网的北斗卫星，从保障国家粮食安全的黑土粮仓科技会战，到服务生态文明建设第二次青藏高原综合科考，国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学、科技领军企业等充分发挥新型举国体制优势，为国家的长期发展提供坚实的科技支撑。深化科技体制改革，科技成果转移转化加速推动。修订《科技进步法》《促进科技成果转化法》等法律法规，一批批科研成果走出实验室，成为高质量发展的创新策源。全国技术合同成交额从2012年6000亿元，增长到2023年的6.15万亿元。深化科技体制改革，科研人才创新活力被激发释放。近年来，我国接续部署开展三轮减负专项行动，国家重点研发计划需填报的表格由57张精简为11张，精简比例达到80%。一系列改革举措有效释放创新活力，让更多“千里马”竞相奔腾。以改革驱动创新，以创新驱动发展。十年攻坚，《深化科技体制改革实施方案》《科技体制改革三年攻坚》部署的各项任务全面推进，支撑全面创新的制度性、基础性框架基本建立，重点领域和关键环节改革取得实质性突破，科技创新的能力、水平、贡献持续提升，中国正在建设世界科技强国的征途上阔步前行。2024-06-24 -
【中国科学报】他们一榔头一榔头，敲出一个惊人发现螺旋网格海绵生态复原图。杨定华/绘在漫长的演化进程中，海绵动物幸运地躲过了地球上5次物种大灭绝而存活至今。研究推测，海绵动物起源于约7亿年前，但距今约5.4亿年的寒武纪之前的海绵化石极为稀少，因此具有争议。海绵动物为什么会“消失”了约1.6亿年？中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称南京古生物所）研究员袁训来领导的一支早期生命研究国际合作团队，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。该成果6月5日在线发表于《自然》。化石缺失约1.6亿年“海绵动物通常被认为是最基础和最原始的后生动物，对地球早期海绵化石的寻找和研究，能为我们探索动物起源和早期演化模式提供关键证据。”论文通讯作者、南京古生物所副研究员万斌告诉《中国科学报》。已有研究表明，海绵起源时间应该在距今约7亿年。然而，现实研究发现，海绵化石记录在寒武纪才大量出现，存在长达约1.6亿年的空缺期，这一段扑朔迷离的历史被称为海绵早期演化研究中“消失的岁月”。为什么前寒武纪海绵化石记录缺失呢？万斌结合过往研究解释说，第一，由于大多数现生海绵具有硅质或钙质骨针，因此研究者假设海绵的共同祖先具有矿化骨针，而寒武纪之前距今约6.35亿年至5.39亿年的埃迪卡拉纪海绵化石的缺失，可能是由于当时的环境不利于骨针保存；第二，海绵动物的共同祖先不具有矿化骨针，在分化出主要类群后，各类群才独立演化出矿化骨针，因此前寒武纪的早期海绵动物没有骨针，保存潜力相对较小，难以从化石记录中识别出来。早期海绵没有“骨针”近年来，袁训来团队在石板滩生物群进行了大规模化石发掘，并在5年前发现了一类大型海绵动物化石。由于该化石表面具有多次分级的网格结构，标本下部的网格以螺旋排列的方式连接到底部的盘状固着结构，直立底栖在沉积物表面，因此被命名为“螺旋网格海绵（Helicolocellus）”。万斌介绍，新发现的螺旋网格海绵表面由规则的方格组成，这些方格可以被细分为4个形态相同的次级方格，次级方格又可以进一步细分。螺旋网格海绵的这种特殊方格结构与古生代六放海绵动物的形态特征类似。而它们的不同之处在于，螺旋网格海绵的网格由有机质组成，而古生代海绵化石的网格则由矿化骨针组成。袁训来团队联合英国剑桥大学和美国弗吉尼亚理工大学研究人员组成的国际合作团队认为，螺旋网格海绵化石可能代表了一种不具有矿化骨针的早期海绵动物。为了论证这一解释，研究团队构建了一个包含各种现生动物和古生代化石动物的形态数据矩阵，并进行了严格的系统发育分析。研究结果显示，螺旋网格海绵化石属于冠群海绵，并且与六放海绵亲缘关系接近。“螺旋网格海绵化石的发现表明，前寒武纪确实存在非生物矿化的海绵动物。”万斌说，“该化石的发现也提示我们不能完全以现生海绵作为蓝本寻找前寒武纪海绵化石，因为早期海绵可能没有生物矿化骨针，并且可能不具备现生海绵的所有特征。”这项研究还推测，在六放海绵早期演化历程中，可能存在一个以有机物构建网状骨架的阶段，直到进入寒武纪，它们才获得生物矿化能力，把矿物添加到已有的有机质骨架上，形成由复合的矿化骨针组成的骨架。争议推动学科发展“你永远都不知道，下一榔头会敲出什么样的新奇化石！”这是袁训来经常挂在嘴边的一句话。化石是地球生命演化的实证，关键演化阶段的化石更是不可多得。这些化石需要古生物学家一榔头一榔头从石头里面敲出来。袁训来团队对石板滩生物群进行了长期的艰苦发掘，并发现薄层灰岩中不仅保存有丰富多样的埃迪卡拉型化石，还保存了大量的动物遗迹化石和其他动物的实体化石。2018年，《科学进展》报道了团队发现的最早动物足迹化石；2019年，《自然》报道了团队发现的最早具有运动能力的两侧对称动物——夷陵虫。螺旋网格海绵化石的发现是团队的又一重要成果。“这篇论文2023年7月投稿，经历了5位审稿人长达4轮的审稿后才得以发表。”万斌告诉《中国科学报》，“我们的发现是对海绵动物早期演化传统理论的一种挑战。这个过程很艰难，但结果还是比较理想的。我们通过精美的化石标本和严谨的论证，最终说服了审稿人。”前寒武纪—寒武纪界线前后的生物群落面貌曾被学术界认为存在巨大差别。这是因为埃迪卡拉纪是形态奇异且亲缘关系未知的埃迪卡拉生物群主宰的时代。而到了寒武纪，各个现生动物门类接踵而出，人们熟悉的现代海洋生态系统得以建立。螺旋网格海绵的发现连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群，也表明埃迪卡拉生物群的某些类型也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。这项研究发现了比寒武纪还要早1000万年的海洋中，生活着没有矿化骨针的海绵。这意味着，没有矿化骨针的海绵在寒武纪之前就已经发生了一定规模的辐射，即一个物种获得了某种关键特征，从而导致大量新生特征和物种的涌现。那么，其他类型的动物是否在寒武纪之前也发生了辐射？是什么原因使得海绵动物产生了矿化骨针？“我们这项研究也许会引发新争议，这些争议问题的解决有望推动学科进一步发展。”万斌说。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07520-y《中国科学报》 (2024-06-06 第1版 要闻)2024-06-11 -
【中国新闻网】中外科学家发现约5.5亿年前海绵动物化石中新网南京6月6日电 (徐珊珊)据中国科学院南京地质古生物研究所6月6日消息，该所早期生命研究团队与英国剑桥大学、美国弗吉尼亚理工大学的科学家合作，在湖北宜昌约5.5亿年前的石板滩生物群中发现了一种冠群海绵动物化石，填补了海绵动物早期演化的重要环节。相关研究成果于北京时间6月5日23时发表在国际学术期刊《自然》(Nature)杂志上。海绵动物通常被认为是最基础、最原始的后生动物。现代分子生物学研究和分子钟推测表明，海绵起源在大约7亿年前，但确切的海绵化石记录直到约5.39亿年前的寒武纪才大量出现。寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少，且大多存在争议。近年来，研究团队对石板滩生物群进行大规模的化石挖掘，新发现一类大型海绵动物化石，并将其命名为螺旋网格海绵。研究团队构建了一个包含各种现生动物和化石动物的形态数据矩阵，并进行严格的系统发育分析。结果显示，螺旋网格海绵属于冠群海绵，与六放海绵亲缘关系接近。中国科学院南京地质古生物研究所研究员袁训来表示，螺旋网格海绵化石的发现，是研究团队对石板滩生物群进行长期挖掘和系统研究，形成的一项重要成果。螺旋网格海绵化石的发现，连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群，也表明埃迪卡拉生物也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。(完)2024-06-11
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【科技日报】湖北宜昌发现5.5亿年前海绵化石记者从中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称“南古所”）获悉，早期生命研究国际合作团队在湖北宜昌距今约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，这一发现填补了海绵动物早期演化的重要环节。该成果于6月5日在线发表于《自然》杂志。海绵动物被认为是最基础和最原始的后生动物。寻找和研究地球早期海绵化石能为人们探索动物起源和早期演化模式提供关键证据。现代分子生物学研究和综合分子钟推测表明，海绵起源和分异时间应该在距今约7亿年前。然而，目前发现的海绵化石记录大多来源于距今约5.39亿年开始的寒武纪，在此之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。海绵化石记录存在长达1.6亿年的空缺，这一段扑朔迷离的历史被称为海绵早期演化中“消失的岁月”。近年来，南古所研究员袁训来领导的国际研究团队，对石板滩生物群进行了大规模的化石挖掘，新发现了一类大型的海绵动物化石，并将其命名为“螺旋网格海绵”。这一发现弥补了海绵动物早期演化的空缺，提供了早期海绵动物的关键化石证据。石板滩生物群产出层段的薄层灰岩中，不仅保存有丰富多样的埃迪卡拉型化石，也保存了大量的动物遗迹化石和其它动物的实体化石。此次新发现的螺旋网格海绵，具有与六放海绵类似的形态特征，如辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。此外，螺旋网格海绵的表面由规则的方格组成，这些方格可以被细分为4个形态相同的次级方格，次级方格又可以进一步被细分。研究结果显示，螺旋网格海绵化石属于冠群海绵。螺旋网格海绵化石的发现，表明前寒武纪确实存在非生物矿化的海绵动物。这一发现提示研究人员，不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石。因为早期海绵可能没有生物矿化骨针，并且可能不具备现生海绵的所有特征。螺旋网格海绵化石的发现，连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群，也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。本报记者 张 晔2024-06-11
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【光明日报】海绵动物早期演化研究获重要进展本报南京6月6日电（记者苏雁 通讯员姬尊雨）海绵动物通常被认为是动物界中最原始的类群，研究推测其起源时间在距今约7亿年前，确切的海绵化石记录直到距今约5.39亿年开始的寒武纪才大量出现，而寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。5日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员袁训来领导的早期生命研究国际合作团队在《自然》杂志发表最新研究成果：团队在湖北宜昌距今约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。为何海绵化石记录会存在长达约1.6亿年的空缺？目前主要有两种假说：第一种认为，由于多数现生海绵具有硅质或钙质骨针，因此研究者假设海绵的共同祖先具有矿化骨针，而寒武纪之前的埃迪卡拉纪（距今约6.35亿至5.39亿年）海绵化石的缺失可能是由于当时的环境不利于骨针的保存；第二种认为，海绵动物的共同祖先不具有矿化骨针，前寒武纪的早期海绵动物没有骨针，保存潜力相对较小，也难以从化石记录中识别出来。通过长期以来对石板滩生物群进行的大规模化石挖掘，团队于2019年新发现了一类大型的海绵动物化石，将其命名为“螺旋网格海绵”。“螺旋网格海绵具有与现生的六放海绵类似的形态特征：辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。”论文共同通讯作者、中国科学院南京地质古生物研究所副研究员万斌向记者展示了螺旋网格海绵化石标本，其表面由规则的方格组成，方格可以被细分为四个形态相同的次级方格，次级方格又可被进一步细分。“这种特殊的方格结构在一些典型的古生代六放海绵上也存在，形态和结构非常相似，不同之处在于螺旋网格海绵的网格由有机质组成，而六放海绵由矿化骨针组成。”万斌进一步解释，经过严格的系统发育分析，研究认为，螺旋网格海绵化石与六放海绵亲缘关系接近，螺旋网格海绵化石可能代表了一种不具有矿化骨针的早期海绵动物。螺旋网格海绵化石的发现，表明前寒武纪存在非生物矿化的海绵动物。该发现提示研究人员不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石，因为早期海绵可能没有生物矿化骨针，并且可能不具备现生海绵的所有特征。此外，在六放海绵早期演化历程中，可能存在一个以有机物构建网状骨架的阶段，直到进入寒武纪以后才获得生物矿化能力，把矿物添加到已有的有机质骨架之上，形成复合的矿化骨针组成的骨架。袁训来说，螺旋网格海绵的发现，连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群，也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系，对于寒武纪生命大爆发事件的认识具有一定启示作用。2024-06-11
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【新京报】科研人员新发现一类海绵动物化石，填补1.6亿年化石空缺记者从中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称南古所）获悉，早期生命研究国际合作团队在湖北宜昌距今约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。该成果于2024年6月5日在线发表于英国《自然》（Nature）杂志。海绵化石记录存在1.6亿年的空缺海绵动物常被认为是最基础和最原始的后生动物，对地球早期海绵化石的寻找和研究能为人们探索动物起源和早期演化模式提供关键证据。现代分子生物学研究和综合分子钟推测表明，海绵起源和分异时间应该在距今约7亿年前。然而确切的海绵化石记录直到距今约5.39亿年开始的寒武纪才大量出现，寒武纪之前的海绵化石记录十分稀少且大多存在争议。海绵化石记录存在长达1.6亿年的空缺，这一段扑朔迷离的历史被称为海绵早期演化中“消失的岁月”。对于前寒武纪海绵化石记录缺失的解释，主要有两种假说：第一，由于大多数现生海绵具有硅质或钙质骨针，因此研究者假设海绵的共同祖先具有矿化骨针，而寒武纪之前的埃迪卡拉纪（距今约6.35亿-5.39亿年）海绵化石的缺失可能是由于当时的环境不利于骨针的保存；第二，海绵动物的共同祖先不具有矿化骨针，在分化出主要类群后，各类群才独立演化出矿化骨针，因此前寒武纪的早期海绵动物没有骨针，保存潜力相对较小，也难以从化石记录中识别出来。螺旋网格海绵的正模标本（NIGP-176531）。中国科学院南京地质古生物研究所供图早期海绵动物可能没有生物矿化骨针近年来，南古所研究员袁训来领导的国际研究团队对石板滩生物群进行了大规模的化石挖掘，新发现了一类大型的海绵动物化石，命名为“螺旋网格海绵”。螺旋网格海绵的发现弥补了海绵动物早期演化的空缺，提供了早期海绵动物的关键化石证据。石板滩生物群产出层段的薄层灰岩中不仅保存有丰富多样的埃迪卡拉型化石，也保存了大量的动物遗迹化石和其他动物的实体化石。此次新发现的螺旋网格海绵，具有与六放海绵类似的形态特征：如辐射对称的锥形身体、底部的盘状固着结构、可能的中央腔和推测的出水孔。此外，螺旋网格海绵的表面由规则的方格组成，这些方格可以被细分为四个形态相同的次级方格，次级方格又可以进一步被细分。螺旋网格海绵生态复原图。中国科学院南京地质古生物研究所供图这种特殊的方格结构在一些典型的古生代六放海绵上也存在。它们形态和结构非常类似，不同之处在于螺旋网格海绵的网格是有机质组成，而在古生代海绵化石上则是由矿化骨针组成。研究认为，螺旋网格海绵化石可能代表了一种不具有矿化骨针的早期海绵动物。为了进一步检验这一解释，研究团队构建了一个包含各种现生动物和化石动物的形态数据矩阵，并进行了严格的系统发育分析。结果显示，螺旋网格海绵化石属于冠群海绵，并且与六放海绵亲缘关系接近。螺旋网格海绵化石的发现，表明前寒武纪确实存在非生物矿化的海绵动物。这一发现提示研究人员不能完全以现生海绵作为蓝本去寻找前寒武纪海绵化石，因为早期海绵可能没有生物矿化骨针，并且可能不具备现生海绵的所有特征。前寒武纪-寒武纪界线前后的生物群落面貌曾被认为是天差地别。埃迪卡拉纪是形态奇异且亲缘关系未知的埃迪卡拉生物群主宰的时代；而到了寒武纪，各个现生动物门类接踵而出，人们熟悉的现代海洋生态系统才得以建立。螺旋网格海绵的发现，连接了埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群，也表明埃迪卡拉生物群也许和现生动物之间有某种直接的演化关系。新京报记者 张璐编辑 唐峥 校对 王心2024-06-11
