科研团队在宜昌远安发现了距今4.8亿年前的嫘祖冠毛层孔海绵化石，这一发现将造礁的层孔海绵化石记录提前，揭示了早期礁生态系统和生物矿化演化机制，还为早期生命演化研究带来诸多新见解。
层孔海绵是奥陶纪 – 泥盆纪（古生代）极具标志性的浅海造礁动物之一。在礁构建、生态地位以及地理分布等方面，它与现代珊瑚极为相似。大约在中奥陶世达瑞威尔晚期，也就是距今4.6亿年前，层孔海绵几乎在同一时间融入了从热带到亚热带气候区的全球礁生态系统。这一时期，受到奥陶纪生物大辐射事件期间海洋生物多样化的影响，礁生态系统逐渐从微生物主导转变为层孔海绵和珊瑚主导。
然而，层孔海绵突然融入礁生态系统引发了一系列饶有趣味且关键的科学问题。比如，最早的层孔海绵究竟何时出现？它们是怎样获得矿化骨骼的？最早的层孔海绵在古生态中扮演着何种角色？它们又是如何成为礁生态系统重要组成部分的？可惜的是，由于缺少早期层孔海绵的化石记录，这些问题一直难以找到答案。
嫘祖冠毛层孔海绵构造
宜昌远安发现的早奥陶纪层孔海绵 – 棘皮动物生物礁
近日，中国科学院南京地质古生物研究所早古生代研究团队联合韩国古生物研究团队等专家，有了重大发现。他们在宜昌远安发现了迄今为止最古老的层孔海绵化石，其年代可追溯到距今4.8亿年前，这种海绵被命名为嫘（léi）祖冠毛层孔海绵。这一发现意义非凡，不仅将造礁的层孔海绵的化石记录提前了约2000万年，还揭示了早期礁生态系统和生物矿化演化的独特机制。该研究成果于北京时间4月1日在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表。
科研人员通过深入研究发现，嫘祖冠毛层孔海绵采用氟磷灰石来构建其骨骼，这种情况在整个海绵类中从未被发现过。这一新发现确立了多孔动物门，它是第一个已知的利用硅、碳酸钙和磷酸钙这三种主要生物矿物质的后生动物门。早期层孔海绵骨骼中磷酸盐的存在，极大地拓展了人类对早期动物生物矿化能力的理解，这表明早期海绵可能已经具备了多样化生物矿化策略所需的遗传能力。
更为重要的是，嫘祖冠毛层孔海绵还能形成复杂的礁结构。在框架构建以及结合其他造礁生物组分，如钙微生物、石松海绵、瓶筐石、棘皮动物等方面，它发挥了关键作用。这些早期层孔海绵所建造的礁结构的复杂性，丝毫不逊色于后来的礁生态系统。这一发现无疑又一次证明了其在生物演化研究中的重要价值。
这项研究的意义不仅仅在于填补了层孔海绵早期演化历史的空白。它还为理解早期动物的生物矿化过程提供了全新的视角，揭示了地球历史上关键时期礁生态系统的复杂性，以及生物如何适应和改变环境。它推进了我们对早期生命演化的理解，更为未来研究早期地球环境与生物相互作用提供了新的方向。这一发现展示了生物多样性和生态系统复杂性在地球历史早期阶段（距今4.8亿年前）就已经存在，为我们理解现代海洋生态系统的起源和演化提供了宝贵的线索。
本文围绕宜昌远安发现的距今4.8亿年前的嫘祖冠毛层孔海绵化石展开，介绍了层孔海绵融入礁生态系统引发的科学问题，阐述了新发现的层孔海绵化石在提前化石记录、揭示生物矿化机制等方面的意义，以及对早期生命演化和地球生态研究的重要价值。
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