海綿動物通常被認為是動物界中最原始的類群。分子鐘研究推測海綿動物的起源時間距今約7億年，而寒武紀之前的海綿化石稀少且存在爭議。近期，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所研究員袁訓來帶領的早期生命研究國際合作團隊，在湖北宜昌距今約5.5億年的石板灘生物群中發(fā)現(xiàn)了埃迪卡拉紀晚期的冠群海綿動物，填補了海綿動物早期演化的重要環(huán)節(jié)。6月5日，相關研究成果在線發(fā)表在《自然》（Nature）上。

海綿動物常被認為是最基礎和最原始的后生動物。關于地球早期海綿化石的探尋和研究，能夠為科學家探索動物起源和早期演化模式提供關鍵證據(jù)。雖然海綿動物起源時間可能距今約7億年，但確切的海綿化石記錄直到距今約5.39億年開始的寒武紀才大量出現(xiàn)。海綿化石記錄存在長達1.6億年的空缺，這一段撲朔迷離的歷史被稱為海綿早期演化中“消失的歲月”。

近年來，袁訓來團隊對石板灘生物群進行了大規(guī)模的化石挖掘，發(fā)現(xiàn)了一類大型的海綿動物化石，并命名為“螺旋網(wǎng)格海綿”（Helicolocellus）。螺旋網(wǎng)格海綿具有輻射對稱的錐形身體、底部的盤狀固著結(jié)構(gòu)、可能的中央腔和推測的出水孔。錐形身體表面由規(guī)則的多次分級方格結(jié)構(gòu)，下部呈螺旋狀排列。螺旋網(wǎng)格海綿的形態(tài)和結(jié)構(gòu)與一些典型的古生代六放海綿類似，不同之處在于前者的骨架網(wǎng)絡是有機質(zhì)組成而在古生代海綿化石上則由礦化骨針組成。該研究認為螺旋網(wǎng)格海綿化石可能代表了不具有礦化骨針的早期海綿動物。基于各種現(xiàn)生動物和化石動物的形態(tài)數(shù)據(jù)矩陣的系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)，螺旋網(wǎng)格海綿化石屬于冠群海綿，且與六放海綿親緣關系接近。

螺旋網(wǎng)格海綿化石的發(fā)現(xiàn)，表明前寒武紀確實存在非生物礦化的海綿動物。這提示研究人員不能完全以現(xiàn)生海綿作為藍本去尋找前寒武紀海綿化石。這是由于早期海綿可能沒有生物礦化骨針并可能不具備現(xiàn)生海綿的所有特征。研究認為，六放海綿早期演化歷程可能存在以有機物構(gòu)建網(wǎng)狀骨架的階段，直到進入寒武紀后才獲得生物礦化能力，將礦物添加到已有的有機質(zhì)骨架之上，形成復合的礦化骨針組成的骨架。

螺旋網(wǎng)格海綿連接了埃迪卡拉生物群和寒武紀生物群，表明埃迪卡拉生物群也許與現(xiàn)生動物之間有某種直接的演化關系。有專家評論道，螺旋網(wǎng)格海綿可能是理解動物演化的“羅塞塔石碑”。

該工作由南京古生物所與美國弗吉尼亞理工大學合作完成。研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃以及美國國家科學基金會的支持。