在约4.6亿年前的中奥陶世达瑞威尔晚期，层孔海绵是标志性的浅海造礁动物之一，在礁构建中的作用、生态地位和地理分布上类似于现代珊瑚。奥陶纪发生过一次规模宏大且遍及全球的海洋生物辐射事件，使得该时期的礁生态系统完成了从微生物主导向层孔海绵、珊瑚、苔藓动物主导的转变。随之引发了一系列关键科学问题：最早的层孔海绵何时出现，在古生态中扮演了什么角色？它们如何成为礁生态系统的重要组成部分？因为缺少早期层孔海绵的化石记录，这些问题尚无明确答案。

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与韩国古生物研究团队等在湖北省宜昌市远安县发现了约4.8亿年前的层孔海绵化石，将其命名为“嫘祖冠毛层孔海绵”。这是全球发现的迄今为止最古老的层孔海绵化石。该发现将造礁的层孔海绵的化石记录提前了约2000万年，并揭示了早期礁生态系统和生物矿化演化的独特机制。相关成果于4月1日在美国《国家科学院学报》周刊上发表。

“嫘祖冠毛层孔海绵是通过氟磷灰石构建其骨骼的，这在整个海绵类中从未见过，以往研究表明海绵化石骨骼建造要么是碳酸钙，要么是硅。”论文第一作者、研究团队成员全胄完进一步解释，嫘祖冠毛层孔海绵的发现意味着多孔动物门涵盖了三种矿物质，而之前科学界只认为有两种，该发现可能重新定义了多孔动物门的分类，拓展了科学界对多孔动物门生物矿化能力的传统认知，表明早期海绵可能已具备多样化生物矿化策略所需的遗传能力。

嫘祖冠毛层孔海绵不仅自身骨骼结构特殊，还具备强大的“造礁能力”，能够与钙微生物、石松海绵、瓶筐石、棘皮动物等其他造礁生物结合，其复杂程度甚至能与后来的复杂礁生态系统（如珊瑚礁）相媲美。

研究团队认为，嫘祖冠毛层孔海绵可能代表了磷酸盐生物矿化的早期“实验品”，后来在海洋化学变化的背景下被基于碳酸盐的海绵所取代。该研究不仅推进了科学界对早期生命演化的理解，还展示了生物多样性和生态系统复杂性在约4.8亿年前的地球历史早期阶段就已存在，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。

（原载于《光明日报》 2025-04-02 08版）