早期海绵四辐射对称性的广泛分布

疑难海绵Metaxyspongia的实体标本局部凸显其四辐射对称性以及复原图

（中国化石网）据EurekAlert!：海绵是公认最早分支的后生动物, 有看似原始的细胞结构特征和简单的骨架建构, 前人从分子系统演化研究也证实了它们的原始性。 现生海绵部分属种有似辐射对称、少部分有顺轴旋系对称，因此前人的研究均认为海绵是没有轴性对称的。 但是, 海绵动物门和其他早期分支的后生动物如刺胞动物、栉水母、扁盘动物的分类演化上的关系仍有争议。 这对早期动物起源的认识很重要，因为早期后生动物门类的确切演化途径将会决定高等动物是否起源于海绵或是它们的共同祖先。

零星的骨针虽然从埃迪卡拉系到寒武系底部的地层中都有被发现, 但这些报道有些仍不能为研究海绵起源提供有用的信息。 荷塘海绵化石组合是目前全球已知最古老的海绵动物群之一。 在中国科学院和国家自然科学基金委项目基金资助之下，中国科学院南京地质古生物所早期生命研究组Botting博士、袁训来研究员和林日白研究员从荷塘海绵动物群的Metaxyspongia 海绵及其类似属种中识别出四辐射对称性, 并且从已报道的柱状海绵化石中鉴别出前人所忽略的四辐射对称结构。 Metaxyspongia 海绵有简单的骨架, 较松散的骨针建构模式, 并且缺乏用于固定的特化骨针, 而这些特征被认为是六射海绵的原始性状。 虽然它们的确切演化位置仍未定, 但这类化石海绵似乎代表了含骨针海绵中的早期分支演化世系; 它们也许可归类于硅质海绵的干群或是更大范围的族系干群之中。

该研究所指出的例证应该有力地支持四辐对称性是海绵动物的共同祖征的假说, 否则, 多次趋同事件应该导致多种形态对称模式。 从演化分布来看, 四辐对称性在主要的化石海绵世系中都有出现, 意味着这种对称性对硅质海绵, 甚至是对整个多孔动物门而言都是祖征。 在现生海绵中没有看到这种对称性, 可以解释为骨架建造导致形态复杂化, 从而掩盖了原始的对称性。 虽然在后期海绵演化世系中的大部分属种并未有四辐对称性的出现, 但其特征在晚古生代化石海绵中的重复出现很可能意味着潜在的控制基因仍被保留下来。

稳定的形态对称模式在很多早期化石海绵中出现具有重要的演化意义。 传统观点认为, 海绵是从无固定形态的、半整合的领鞭毛虫群体进化而来。 该研究提出的假说意味着最古老的海绵祖先应该是有高度稳定形态的、由基因制约的个体; 而现生海绵体的骨架简单化和形态不稳定性可以解释为后期进化的结果。