本组图片由中国科学院南京地质古生物研究所提供

生活在远古时期的生物，会在地层的“书页”中留下种种痕迹，形成各种化石，夷陵虫、雾河管、宜昌五房贝……这些在宜昌发现的古生物化石，让今天的人们得以翻阅解读它们的生前事。

6月5日，中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队在国际学术期刊《自然》发表最新研究成果，该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一类新的大型海绵动物化石，科研团队将之命名为螺旋网格海绵。

此次螺旋网格海绵化石是怎样发现的？该项研究成果有何重要意义？位于宜昌三峡地区的石板滩生物群又是如何被发现的？如何评价宜昌地区的地质资源？近日，本报记者采访了论文通讯作者、中国科学院南京地质古生物研究所副研究员万斌，揭秘5.5亿年前的“海绵宝宝”。

“消失的岁月”

——躲过5次生物大灭绝存活至今

一提到海绵动物，人们脑海中或许会浮现出动画“海绵宝宝”方方正正、表面带孔的形象，而它的原型就是我们生活中能接触到的最常见的海绵。

“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。”万斌告诉记者。

在漫长的演化进程中，海绵动物幸运地躲过了地球上5次生物大灭绝而存活至今。海绵动物的形状并不是我们认知中海绵宝宝的样子，它的形状多种多样，有块状、管状、鹿角状、扇子状等等。海绵动物的体型也有很大差异，有一两米的，也有几毫米的。

研究推测，海绵动物至少在约7亿年前就已经存在，但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。这段长达约1.6亿年的空缺期，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。”

全新的类型

——早期海绵动物没有矿化骨针

“本项研究自2019年发现第一块标本至今已经积累了十多块标本。”万斌说，第一块标本是在宜昌化石采掘现场发现的，工人一榔头打开新鲜的板面，看到了和之前发现的完全不一样的类型。

在场的团队成员袁训来和陈哲看到后，激动地说：“这是一个全新的类型，并且极有可能就是早期的海绵动物。”

“这些化石都是全新的类型，以往没有人描述和报道过，没有实例可以参考和借鉴。”万斌告诉记者，除了化石挖掘采集难度很大，对于化石本身的认识是本次研究的又一难点，“要依靠科研人员足够丰富的知识积累，对现生的和化石类型的海绵动物全面地了解，才能对这类化石的生物属性有准确的把握和认知。”

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“茎”状结构和盘状固着结构，直立底栖在沉积物表面，因此被命名为“螺旋网格海绵”。

“螺旋网格海绵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。”万斌介绍。

研究认为，螺旋网格海绵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。

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，形成由复合矿化骨针组成的骨架。

发掘和研究

——“石板滩生物群的发现是有趣的故事”

“石板滩生物群是我们早期生命研究团队2011年在湖北宜昌三峡地区发现的，此后的十余年进行着不间断的发掘和研究工作，那是一个非常有趣的故事。”万斌告诉记者。

埃迪卡拉生物群是世界上最重要的前寒武纪化石生物群，自上世纪40年代在澳大利亚发现以来，已在全世界发现了30多处，但唯独在中国没有发现。半个多世纪以来，中国几代地质学家在中国的大地上一直在努力寻找着这一独特的生物群。

直到2011年的夏天，南京古生物所研究员、早期生命研究团队成员陈哲、周传明，带着当时的学生王伟、关成国，在宜昌三峡地区进行野外工作时，有了重大发现。

当地的村民常常就地取材，将石板滩段坚硬的灰岩劈开变成青石板，当作瓦片盖在房顶。

按照惯例，团队成员会翻翻老乡们从房顶上换下来的“瓦片”堆成的乱石堆。

关成国捡起一个石板看了看，说道：“这好像一个大脚印啊！”周传明接过石板观察片刻后感叹：“这不是脚印，倒是真像个化石！”

陈哲端详良久后，激动地说：“这不就是我们长期以来在寻找和期盼的东西吗？这可是典型的埃迪卡拉化石！”四人难掩激动之情，当即把这块化石的照片分享给研究团队。

乱石堆里见到的化石只是一个开始。他们来自何处？原始岩层在哪里？还能不能找到第二块？还能不能找到更多的类型？带着这些问题，研究团队与老乡们亲切交谈和咨询，凭借多年的工作经验，终于在三斗坪镇雾河村找到了化石原始的产出层位，通过组织当地的老乡协助野外挖掘，发现了越来越多的新标本和新类型，这一生物群的面貌才终于展示在人们面前。

一扇新窗口

——“宜昌是世界早期多细胞动物演化研究的关键地区”

石板滩生物群自发现以来，取得了一系列重要进展，该团队在宜昌发现了诸多古生物化石，数亿年前宜昌的海底“动物世界”徐徐揭开神秘面纱。

2014年，首次公开报道了在三峡地区发现的典型埃迪卡拉化石组合——石板滩生物群，包括在夷陵区发现的新类型——雾河管，拓展了埃迪卡拉生物群的地理分布和地层分布。

2018年，在夷陵区雾河村发现了最早的动物足迹化石，这个发现让5亿年前的海底“动物世界”跃然眼前：那时候，很多生物已经拥有行走能力，在海底打洞、觅食和生存。

2019年，发现了最早具有运动能力的两侧对称动物——夷陵虫，在埃迪卡拉纪已出现了具有运动能力、身体分节的两侧对称后生动物，为长期悬而未决的“达尔文的困境”（Darwin’s dilemma）的解答提供了十分重要的化石实证。

该团队对石板滩生物群进行了长期的艰苦发掘，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。

“石板滩生物群的发现，填补了中国在埃迪卡拉生物群世界拼图中的空白。石板滩生物群是复杂体型结构生物最早辐射的见证，为探索早期动物演化的一系列重要问题，包括寒武纪大爆发前的生物面貌、生态空间和底质竞争等，打开了一扇新窗口。”万斌介绍说，特殊埋藏的石板滩生物群中出现的新化石，不断更新人们对最早多细胞动物的认识，使宜昌地区逐渐成为世界早期多细胞动物演化研究的关键地区。

三峡日报记者 沈媛