海绵，作为最原始的动物，其早期化石记录却出奇地不完整。然而，科研人员最近发现的5.5亿年前的海绵化石，为我们揭开了海绵扑朔迷离的演化史的一角。
1、没有大脑的最古老动物
海绵动物，又称多孔动物，因其疏松多孔的内部结构而得名。早年间，人们常将地中海出产的天然海绵作为清洁用品，但现在几乎已经被人造海绵所取代。
海绵的身体结构非常简单，它们没有大脑、心脏之类的器官分化，也没有肌肉、神经系统等结构来运动或对外界的刺激做出反应。海绵只能通过区区十多种细胞来完成生命活动，其中最为关键的叫作领细胞。
领细胞有一条鞭毛，鞭毛被一圈“衣领”包围着。海绵通过摆动鞭毛来获取食物颗粒。领细胞在形态上与动物的单细胞亲戚——领鞭毛虫十分相似，因此，100多年前，科学家就把海绵作为最原始的、具有单细胞生物特征的动物看待，认为其身上藏有破解动物起源之谜的钥匙。
领鞭毛虫（绘图 / 飞飞）
2、“消失”的海绵
作为最古老的动物，分子生物学研究显示，海绵的起源时间在距今约8亿～7亿年前。因此，人们期待可以在早期的动物群落中发现大量的海绵化石。但出乎意料的是，寒武纪（约5.38亿～4.9亿年前）之前的化石记录中，竟然没有一个可靠的海绵化石。多年来，古生物学家几乎踏遍全世界的前寒武纪地层，但是一直没有发现海绵的实体化石。
为什么明明知道海绵在那里，却始终找不到它们呢？这可能与海绵的一种特殊结构——骨针有关。人们印象中的海绵是软绵绵的洗浴用品，但若是在海滩上捡到海绵，可千万别拿来洗澡，因为大部分天然海绵都是带“刺”的，这些“刺”就是钙质或硅质的骨针，是鉴定海绵的重要特征。
或许，前寒武纪的海洋环境不适合骨针的保存，使得它们在变为化石之前就被溶解了；也可能早期的海绵没有矿化的骨针。缺少了如此重要的特征，即使海绵被保存了下来，也难以被鉴定为海绵。
螺旋网格海绵表面的多级网格结构。a-d 中的白色方框分别代表一至四级方格；e 为多级网格结构示意图（供图 / 王霄鹏）
3、早期海绵的奇异样貌
直到最近，古生物学家在湖北省宜昌市的埃迪卡拉纪（约6.35亿～5.38亿年前）石板滩生物群中，发现了珍贵的海绵化石，它回答了前寒武纪的海绵去哪里了的问题。
新发现的化石名为螺旋网格海绵，形态犹如一只站立在海底的高脚杯，锥形的身体通过一根粗壮有力的茎与圆盘状的固着器相连。它的身体中央具有一个空腔，还可能具有出水孔，这些特征都与现代海绵如出一辙。
螺旋网格海绵的表面由规则的田字形方格构成。奇特的是，每个方格都被等分为4个形状一样的小方格，被称为二级方格。二级方格还能被进一步等分至少两次。这种连续规则分割的网格结构与康托尔集（人们最早认识的分形结构之一）有着异曲同工之妙。为了纪念描述该集的数学家，这种海绵的种名被定为康托尔螺旋网格海绵。
螺旋网格海绵复原图（绘图 / 杨定华）
螺旋网格海绵化石（供图 / 王霄鹏）
具有网格结构的寒武纪对角海绵（供图 / 王霄鹏）
古生物学家每一次细心的观察，每一次大胆的推断，都是向着更完整的海绵进化图谱迈进的一大步。
责任编辑｜赵青云 岳袅（实习）
运营编辑｜赵青云
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图文来源 | 《知识就是力量》杂志《“海绵宝宝”的曾曾曾……曾祖母现身记》，撰文/王霄鹏、万斌，原文有删改，原创作品转载请注明来源。
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