麻省理工學院（MIT）地球化學團隊在《美國國家科學院院刊》（PNAS）發表突破性研究，通過分析5.41億年前的化學化石，為現代海綿祖先作為地球最早動物之一的假說提供了關鍵證據。這一發現不僅深化了人類對生命起源的理解，更開創了通過分子信號追溯遠古生物的新方法。

傳統化石研究主要依賴骨骼、貝殼等硬質結構，而此次研究聚焦于被稱為“化學化石”的分子遺跡。這類物質是古代生物分子在數億年地質作用下形成的穩定化學信號。研究團隊在埃迪卡拉紀（約6.35億至5.41億年前）的巖石樣本中，檢測到兩種特殊甾烷化合物——30碳（C30）和31碳（C31）甾烷。這些分子是甾醇在地質壓力下轉化的穩定形態，而甾醇廣泛存在于現代復雜生物的細胞膜中。

通過對比現代海綿的分子組成，團隊確認這些化學信號源自“海綿綱”生物。這類海綿至今仍廣泛分布于全球海洋，以柔軟身體過濾海水中的微小顆粒為生。研究負責人Roger Summons教授指出：“雖然無法復原遠古海綿的具體形態，但可以確定它們生活在淺海環境，沒有硅質骨架，身體完全由軟組織構成。”

為驗證假設，研究團隊采集了阿曼、西印度群島和西伯利亞的埃迪卡拉紀巖石樣本，并發現了新的C31甾烷。通過基因和酶活性分析，確認這種罕見化合物僅能由海綿合成。更關鍵的是，C31與C30甾烷共享相同的生物合成路徑，共同構成海綿特有的分子“指紋”。

為排除非生物干擾，團隊設計了三重驗證體系：首先在現存海綿中檢測到C31甾醇；其次在實驗室合成8種C31甾醇變體，模擬其數億年的地質轉化過程；最終發現僅兩種人工合成產物與古巖石中的分子完全匹配。論文第一作者Lubna Shawar解釋：“這證明這些分子不是隨機形成的地質副產物，而是遠古生物活動的明確證據。”

研究團隊強調，這項成果的最大價值在于建立了驗證生物標志物的科學范式。通過結合古巖石記錄、現存生物證據和實驗室模擬，他們成功區分了生命信號與環境干擾。Shawar表示：“我們展示了如何從地質噪聲中提取可靠的生物信息，這為早期生命研究提供了新標準。”

目前，研究團隊已啟動全球化學化石普查計劃，將在更多地區尋找C30和C31甾烷的分布。通過精確測定這些分子的年代范圍，科學家有望進一步鎖定地球首批動物的出現時間。該研究由MIT、加州理工學院等六所國際機構聯合完成，獲得NASA天體生物學計劃等多個科研基金支持。