地球上最早的動物沒有骨骼，改變了一切

這一早期年代引發了爭議，因為它比已確認的最古老的海綿化石早至少一億年。為了解決這一長期的衝突，由布里斯託大學生物科學學院 M. Eleonora Rossi 博士領導的國際研究小組仔細研究了海綿骨骼的演化過程。

化石記錄和缺失的刺

現代海綿的骨骼由無數稱為針狀體的微觀玻璃狀結構組成。這些持久元素很好地形成化石，並出現在大約 5.43 億年前埃迪卡拉紀晚期的岩石中。然而，科學家尚未在古老的岩石中發現針狀體。這種缺失讓人懷疑海綿是否真的像基因證據所顯示的那樣早出現。

為了解決這種差異，羅西博士和她的同事採用了兩部分策略。首先，他們分析了 133 個蛋白質編碼基因的數據以及化石訊息，以建立修訂後的演化時間表。他們的研究結果將海綿的起源定為 6 億至 6.15 億年前，縮小了基因預測與化石證據之間的差距。接下來，他們研究了海綿骨架如何隨時間演化，發現針狀體在不同的海綿譜系中獨立出現。

名譽研究員羅西博士解釋說：“我們的研究結果表明，第一批海綿具有柔軟的身體，並且缺乏礦物骨架。這就是為什麼我們在大約 6 億年前的岩石中沒有看到海綿骨針——根本沒有任何可以保存下來的。”

自主開發海綿骨骼

海綿骨骼不只一次進化的觀點得到了生物物種之間結構和遺傳差異的支持。 「我們已經有一些證據表明海綿骨骼是獨立進化的，」來自馬德里（西班牙）自然科學博物館的世界領先的海綿進化專家Ana Risjo博士說。 「現代海綿骨骼可能看起來很相似，但它們的構建方式卻截然不同。有些是由方解石（構成白堊的礦物質）製成的，另一些是由二氧化矽（基本上是玻璃）製成的，當我們檢查它們的基因組時，我們發現它們有完全不同的基因。”

為了重建這段演化歷史，團隊依靠統計電腦模型。研究的合著者之一約瑟夫·基廷博士描述了他們的方法：「我們使用了馬可夫過程，這是一種廣泛應用於金融、人工智慧、搜尋引擎和天氣預報等領域的預測模型。透過對不同骨骼類型（包括軟體形式）之間的轉變進行建模，我們發現幾乎所有模型都強烈拒絕第一個海綿具有礦物骨架的觀點。只有同等的結果。

重新思考最早的動物的外觀

這些發現提出了關於是什麼導致了海綿進化的早期階段的新問題。如今，幾乎所有海綿都含有礦物針，這可能表明骨骼在它們早期的成功中發揮了重要作用。然而，新的分析挑戰了這個假設。

布里斯託大學古生物學教授菲爾·多諾霍（Phil Donoghue）教授說：「鑑於幾乎所有現存海綿的骨骼都由礦物針狀體組成，因此很自然地認為針狀體在早期海綿進化中很重要。我們的研究結果挑戰了這一觀點，表明早期海綿的多樣化完全是由其他因素驅動的——而這到底是什麼仍然是一個謎。」

其效果超出了海綿本身的範圍。布里斯託大學系統發育學教授戴維·皮薩尼 (David Pisani) 教授總結道：「但這不僅僅是海綿的問題。海綿是第一個進化的珊瑚動物譜系，並且可能是有史以來第一個動物譜系，儘管這仍然是一個爭論問題。了解它​​們的進化為了解第一個珊瑚礁系統的起源提供了最終的生命和地球進化的生命和地球如何進化，以及早期動物的起源。