麻省理工学院（MIT）地球化学团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表突破性研究，通过分析5.41亿年前的化学化石，为现代海绵祖先作为地球最早动物之一的假说提供了关键证据。这一发现不仅深化了人类对生命起源的理解，更开创了通过分子信号追溯远古生物的新方法。
传统化石研究主要依赖骨骼、贝壳等硬质结构，而此次研究聚焦于被称为“化学化石”的分子遗迹。这类物质是古代生物分子在数亿年地质作用下形成的稳定化学信号。研究团队在埃迪卡拉纪（约6.35亿至5.41亿年前）的岩石样本中，检测到两种特殊甾烷化合物——30碳（C30）和31碳（C31）甾烷。这些分子是甾醇在地质压力下转化的稳定形态，而甾醇广泛存在于现代复杂生物的细胞膜中。
通过对比现代海绵的分子组成，团队确认这些化学信号源自“海绵纲”生物。这类海绵至今仍广泛分布于全球海洋，以柔软身体过滤海水中的微小颗粒为生。研究负责人Roger Summons教授指出：“虽然无法复原远古海绵的具体形态，但可以确定它们生活在浅海环境，没有硅质骨架，身体完全由软组织构成。”
为验证假设，研究团队采集了阿曼、西印度群岛和西伯利亚的埃迪卡拉纪岩石样本，并发现了新的C31甾烷。通过基因和酶活性分析，确认这种罕见化合物仅能由海绵合成。更关键的是，C31与C30甾烷共享相同的生物合成路径，共同构成海绵特有的分子“指纹”。
为排除非生物干扰，团队设计了三重验证体系：首先在现存海绵中检测到C31甾醇；其次在实验室合成8种C31甾醇变体，模拟其数亿年的地质转化过程；最终发现仅两种人工合成产物与古岩石中的分子完全匹配。论文第一作者Lubna Shawar解释：“这证明这些分子不是随机形成的地质副产物，而是远古生物活动的明确证据。”
研究团队强调，这项成果的最大价值在于建立了验证生物标志物的科学范式。通过结合古岩石记录、现存生物证据和实验室模拟，他们成功区分了生命信号与环境干扰。Shawar表示：“我们展示了如何从地质噪声中提取可靠的生物信息，这为早期生命研究提供了新标准。”
目前，研究团队已启动全球化学化石普查计划，将在更多地区寻找C30和C31甾烷的分布。通过精确测定这些分子的年代范围，科学家有望进一步锁定地球首批动物的出现时间。该研究由MIT、加州理工学院等六所国际机构联合完成，获得NASA天体生物学计划等多个科研基金支持。
