争议14年终实锤！5.41亿年甾烷作证，海绵是动物最早祖先？

咱们从小就琢磨一件事儿：地球上第一个动物到底长啥样？是像小虾米似的窜来窜去，还是像水母那样飘在海里？

以前科学家找答案，全靠挖“硬骨头”——要么是古代生物的骨骼化石，要么是贝壳印记，毕竟这些硬邦邦的东西能在地下存几亿年，肉眼也看得着。

可最近麻省理工学院（MIT）一群地球化学家，在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上扔了个“重磅炸弹”：

他们没找着任何骨头贝壳，就靠几块石头里的“分子痕迹”，硬是证明了5.41亿年前，海里就有海绵的老祖宗了，而且这玩意儿极有可能是地球上最早的动物之一。

这事儿听着玄乎，其实原理不复杂，咱们一点点掰扯清楚。

5.41亿年前的“分子痕迹”

首先得搞懂一个关键概念：啥叫“化学化石”？

不是说这化石是用化学试剂做的，而是古代生物死了之后，身体里的某些分子没彻底分解，被泥沙埋了、被地层压了，经过几亿年的转化，变成了一种特别稳定的化学信号。

打个比方，就像有人在沙滩上走，没留下脚印，却掉了几根头发，几亿年后我们捡到这几根头发，就知道这儿曾经有人走过——这“化学化石”，就是远古生物掉在地质历史里的“头发”。

MIT团队找着的“头发”，是一种叫“甾烷”的东西。你可能没听过这名字，但你身体里就有类似的玩意儿——胆固醇，它属于“甾醇”家族。

甾醇是啥用？复杂生物的细胞膜里都得有它，就像建筑里的钢筋，撑着细胞膜的结构。生物一死，细胞膜分解，甾醇慢慢就会变成甾烷，这东西特别耐造，能在岩石里存几亿年不烂。

甾体的概述图

这次他们找到的甾烷分两种：一种是含30个碳原子的（简称C30甾烷），另一种是含31个碳原子的（C31甾烷）。这俩玩意儿，后来被证实跟现在海里的海绵有着“血缘关系”。

争议14年！

不过这事儿不是一蹴而就的，中间还闹过十几年的争议。

早在2009年，这次研究的核心人物——MIT地球科学系的荣休教授RogerSummons，就带着团队在阿曼的一块老岩石里，发现了一大堆C30甾烷。

那岩石是“埃迪卡拉纪”的，大概形成于6.35亿到5.41亿年前，比咱们常说的“寒武纪大爆发”还早。

新元古代的概述图

这里插一句“寒武纪大爆发”：以前学界都觉得，地球上复杂的多细胞动物，都是在5.41亿年前的寒武纪突然冒出来的，就像春天里一下子开出满地花似的。

要是海绵的老祖宗在埃迪卡拉纪就存在，等于说动物起源的时间，得往前推几千万年，这可不是小事。

但当时没人买账。反对的人说：“你凭啥说C30甾烷就是海绵弄出来的？说不定是别的微生物，比如某种藻类合成的，甚至可能是石头自己跟海水反应，瞎猫碰上死耗子弄出来的，不算数！”

就这么着，这事儿争议了十几年，直到这次新研究出来，才算把理说透了。

三重证据锁死答案！

这次Summons团队下了血本，跑了三个地方找样本：阿曼的老岩石、西印度的钻探岩芯、西伯利亚的露头岩石，全是埃迪卡拉纪的，年代最年轻的也有5.41亿年。

然后就在这些石头里，他们找到了关键的新证据——C31甾烷。

光找到还不算，他们还做了三件事，把证据链锁得死死的：

第一件，查现在的海绵。

他们找了几种现在还生活在海里的“海绵纲”海绵（就是咱们平时说的海绵，软乎乎的，靠过滤海水里的小微生物吃饭），在这些活海绵的细胞膜里，还真找到了C31甾醇。

这就说明，合成C31甾醇是海绵的“祖传技能”，不是别的生物能随便模仿的。

海绵

第二件，追根溯源。

他们研究了海绵的基因和酶，发现不管是C30甾烷还是C31甾烷，都是海绵靠自己特有的基因指导、特有的酶催化合成的。

别的生物，比如藻类、细菌，根本没有这套“装备”，想合成都没门。等于说，C30和C31甾烷加在一起，就是海绵的“专属签名”，别人仿不来。

第三件，做实验室模拟。

为了彻底堵上“非生物来源”的嘴，他们在实验室里合成了8种不同结构的C31甾醇，然后模拟埃迪卡拉纪以来的地质环境——比如泥沙埋藏的压力、地下的温度变化，看这些甾醇会怎么变。

结果特别明确：只有两种人工合成的甾醇，最后变成的甾烷，跟从老岩石里挖出来的C31甾烷一模一样；剩下六种，要么分解了，要么变成了别的东西，根本对不上。

这就证明，老岩石里的甾烷绝对不是石头自己“瞎搞”出来的，肯定是活生物留下的，而且这生物只能是海绵。

海绵

Summons教授后来接受采访时说：“我们没法把5亿年前的海绵完整复原出来，毕竟它软乎乎的，没骨头没壳，埋在地下早就烂得只剩分子了，但我们能确定，它当时就生活在海里，身体软得像块抹布，靠过滤海水活着。”

不止定“最早动物”！

这研究不光是确定了“海绵可能是最早的动物”，更重要的是，它给科学界提供了一个“辨真伪”的方法。

以前找远古生物，要么靠碰运气挖硬化石，要么靠猜分子来源，很容易把环境里的“噪音”（比如石头自己的化学反应产物）当成生物信号。

但这次MIT团队用了“三重验证”：先看老岩石里有没有分子，再看现在的生物会不会造这分子，最后在实验室里模拟分子能不能自然形成。

这一套下来，就能分清哪些是真的“生物痕迹”，哪些是假的“环境干扰”。

论文第一作者、现在在加州理工当研究员的LubnaShawar说得特别实在：“其实这些分子一直都在那些石头里，不是我们现在才发现的，只是以前没问对问题，也没找对方法。

以前我们只盯着C30甾烷吵来吵去，现在加上C31甾烷，再配上基因和实验室证据，一下子就清楚了。”

海绵

还有个隐藏的重要信息：海绵的存在，说明埃迪卡拉纪的海洋不是一片死水。

海绵是滤食性生物，得靠吃海水里的微生物活着，它能活下去，就意味着当时的海洋里已经有稳定的有机质循环了

有微生物生产有机物，有海绵这样的生物消耗有机物，这对理解早期地球的生态系统特别关键。

接下来，这伙科学家打算把事儿做得更细。他们计划在全球更多地方找埃迪卡拉纪的岩石，比如非洲、澳大利亚这些以前可能是古代海洋的地方，看看能不能找到更多C30和C31甾烷。

现在只知道海绵的老祖宗在埃迪卡拉纪存在，但具体是6亿年前还是5.5亿年前出现的？当时它们的数量多不多？这些问题还得靠更多样本去回答。

这次研究不是MIT一家单打独斗，而是联合了加州理工学院、加州大学河滨分校、康奈尔大学，还有瑞典的乌普萨拉大学，

经费也来自MIT的Crosby基金、NASA的天体生物学计划这些靠谱机构，所以结果的可信度没话说。

说实在的，这事儿挺让人感慨的。

5.41亿年前，地球还是个跟现在完全不一样的地方，那会儿没有恐龙，没有鱼类，甚至没有植物，就只有这些软乎乎的海绵，在海里慢慢过滤海水，留下了一点点分子痕迹。

海绵

几亿年后，人类靠这些痕迹，居然能反推出它们的存在，还证明它们可能是所有动物的“老祖宗”之一。

有时候科学就是这样，不一定需要惊天动地的发现，而是靠一点点抠细节、一点点补证据链，把那些被时间埋了几亿年的真相，慢慢拼出来。

就像这次的“化学化石”，看着只是石头里的几个分子，却帮我们推开了理解生命起源的一扇新窗户

原来最早的动物，不是什么威风凛凛的生物，而是这么不起眼的海绵。