在系統(tǒng)發(fā)生學(xué)中，有一個長期被激烈爭論的問題：究竟是什么動物最先從共同祖先中分化出來的？學(xué)界主要分為兩個陣營，一派認為是結(jié)構(gòu)簡單的海綿，另一派認為是結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的櫛水母。

在一項于近期發(fā)表在《科學(xué)》雜志的研究中，一個生物學(xué)家團隊得出了強有力的證據(jù)，支持了海綿假說。

左上為兩張海綿的圖片，左下為兩張櫛水母的圖片。關(guān)于究竟哪種海洋生物位于動物進化樹的根部，存在兩種相互競爭的假說：一種觀點是海綿，另一種觀點則認為是櫛水母。（圖/Nicole King and Jacob Steenwyk/UC Berkeley）

一再翻轉(zhuǎn)的答案

在2008年之前，大多數(shù)生物學(xué)家都認為，不具備肌肉和神經(jīng)元的海綿，位于動物進化樹的根部，孕育出了包括人類在內(nèi)的更復(fù)雜生物。

但就在2008年，一項基因組分析通過比較來自多種動物及其近緣類群的數(shù)百個基因，得出了一個令人震驚的結(jié)果：擁有肌肉和神經(jīng)元的櫛水母，可能才是最早出現(xiàn)的動物。

盡管多年來的研究在海綿和櫛水母之間各執(zhí)一詞，但2023年，一項研究通過采用了一種全新的分析方法，得出了明確支持櫛水母這一方的結(jié)論。

這些關(guān)于櫛水母的發(fā)現(xiàn)暗示，肌肉和神經(jīng)元這類復(fù)雜的生物系統(tǒng)，可能在動物早期已經(jīng)進化出現(xiàn)，但隨后在海綿這一分支中消失了，只在其他動物中得以保留——這一結(jié)論令生物學(xué)家們感到震驚。

自2008年以來，不同研究對這兩種假說給出了相互矛盾的支持證據(jù)。（圖/Nicole King and Jacob Steenwyk/UC Berkeley）

785次檢驗后

在新的研究中，為了系統(tǒng)評估這兩種相互競爭的假說，研究團隊構(gòu)建了一個覆蓋多種不同生物、質(zhì)量極高的保守基因數(shù)據(jù)集，其中包含來自海綿動物、櫛水母、刺胞動物、兩側(cè)對稱動物以及多種動物近緣類群的序列數(shù)據(jù)。

除了使用新數(shù)據(jù)之外，研究人員還整合了10個已經(jīng)發(fā)表的數(shù)據(jù)集，對這些數(shù)據(jù)集進行了共785次檢驗。這種方法結(jié)合了“拼接分析”和“溯祖分析”，以識別具有一致系統(tǒng)發(fā)生信號的基因。利用這種整合式方法分析這些基因，得到的結(jié)果要么支持“櫛水母假說”，要么支持“海綿假說”。

基于這些結(jié)果，研究人員進一步篩選數(shù)據(jù)集，僅保留在兩種分析（拼接和溯祖）下得出相同結(jié)論的基因，而剔除那些隨分析方法不同而給出不同結(jié)果的基因。他們還改變了多種參數(shù)，以評估研究結(jié)果的穩(wěn)定性。這些步驟進一步確保了數(shù)據(jù)的可靠性。

隨后，研究團隊進行了一系列統(tǒng)計檢驗，以判斷是否有顯著證據(jù)支持其中一種假說，或結(jié)果是否仍不明確。統(tǒng)計檢驗結(jié)果支持了海綿假說，表明這些結(jié)構(gòu)簡單的生物位于動物生命樹的根部。

具體而言，在所有統(tǒng)計上顯著的490次（62%）檢驗中，結(jié)果全部支持海綿假說；295次（38%）的檢驗則未得出明確結(jié)論；而沒有任何檢驗支持櫛水母假說。

強證據(jù)，但不是終點

弄清楚究竟是海綿，還是櫛水母位于生命之樹的最底部，對研究動物進化的生物學(xué)家而言有著重大影響。它有助于我們理解不同生物之間的親緣關(guān)系，以及像神經(jīng)系統(tǒng)這樣復(fù)雜的特征是如何進化而來的。

然而，像動物起源這樣的遠古進化事件極難以重建，往往會導(dǎo)致相互矛盾的研究結(jié)論。這項研究結(jié)果表明，整合式系統(tǒng)發(fā)生基因組學(xué)，是一種穩(wěn)健而強大的方法，能夠有效厘清生命之樹中復(fù)雜而難以分辨的分支關(guān)系。

新的研究結(jié)果為“海綿最先進化“的假說提供了非常有力的證據(jù)，這也與基于形態(tài)學(xué)的研究結(jié)果一致。但值得一提的是，研究人員強調(diào)，他們并不是在宣稱這項研究已經(jīng)終結(jié)了爭論。而是說他們找到了非常有力的證據(jù)，而且這些證據(jù)只支持其中一種假說。

研究人員仍表示，這個問題還有進一步研究的空間。他們呼吁，所有對此感興趣的科學(xué)家都能參與進來，一起不斷深入地探究這個問題。

#參考來源：

https://www.hhmi.org/news/earliest-animal-ancestor-sponge-vs-comb-jelly

https://news.berkeley.edu/2025/11/19/did-the-first-animal-look-like-a-sponge-or-a-comb-jelly-the-debate-continues/

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adw9456

#圖片來源：

封面圖&首圖：

Comb jelly: wikimedia/National Institutes of Health.

Sponge: Nick Hobgood via Wikipeda