新发现揭秘动物骨骼起源

《地质学》 2025年第10期封面。 学校供图

　　本报讯（记者 冯丽）从蜗牛的壳、螃蟹的甲，到人类的骨头——地球上动物的骨骼是如何长出来的？近日，西北大学张志飞教授团队联合国内外专家研究发现，5亿年前的化石里藏着动物最早由上皮组织控制骨骼生长的证据。这一成果刷新了人类对早期动物的认知，以亮点封面论文的形式发表在2025年第10期的美国地质学会期刊《地质学》（GEOLOGY）上。

　　目前已知最早的动物矿化骨骼记录来源于5.6亿—5.2亿年前的寒武纪大爆发时期，地球动物很可能在此时获得了各种矿化能力。传统观点认为，动物骨骼的出现很可能与捕食者和被捕食者之间的“军备竞赛”有关，也就是人们常说的“防御天敌”，即在攻防之间演化出了攻击用的利爪与牙齿，也形成了防御用的厚重壳体，但具体机制还不清晰。

　　西北大学研究团队对产自我国华北板块寒武纪早期猴家山组的开腔骨骨片，开展了系统研究。团队发现，这些骨片上存在大量以黏土矿物保存的多边形结构，如同“蜂巢”一般包覆整个开腔骨骨片。通过和现生贝壳对比，团队发现这些多边形的网状结构，与软体动物珠母贝棱柱层间的有机质框架，在大小、形态和显微结构上存在极大的相似性。

　　结合软体动物有机质框架的形成过程及形成机制，研究认为，疑难动物化石开腔骨类内部的空腔，属于表皮细胞包围形成的真体腔。这就意味着，5亿年前的开腔骨化石具有现代真后生动物以表皮细胞形成上皮组织，进而控制外部骨骼矿化的能力，同时完全否定了开腔骨类化石属于或者与海绵动物亲缘关系亲近的传统观点。

《中国教育报》2025年10月13日 第04版