哪種動物最早出現？一場仍未結束的科學爭論

在系統發生學中，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？學界主要分為兩個陣營，一派認為是結構簡單的海綿，另一派認為是結構更為復雜的櫛水母。

在一項于近期發表在《科學》雜志的研究中，一個生物學家團隊得出了強有力的證據，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）

一再翻轉的答案

在2008年之前，大多數生物學家都認為，不具備肌肉和神經元的海綿，位于動物進化樹的根部，孕育出了包括人類在內的更復雜生物。

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百個基因，得出了一個令人震驚的結果：擁有肌肉和神經元的櫛水母，可能才是最早出現的動物。

盡管多年來的研究在海綿和櫛水母之間各執一詞，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論。

這些關于櫛水母的發現暗示，肌肉和神經元這類復雜的生物系統，可能在動物早期已經進化出現，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——這一結論令生物學家們感到震驚。

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。（圖/Nicole King and Jacob Steenwyk/UC Berkeley）

785次檢驗后

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

除了使用新數據之外，研究人員還整合了10個已經發表的數據集，對這些數據集進行了共785次檢驗。這種方法結合了“拼接分析”和“溯祖分析”，以識別具有一致系統發生信號的基因。利用這種整合式方法分析這些基因，得到的結果要么支持“櫛水母假說”，要么支持“海綿假說”。

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

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

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

強證據，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系，以及像神經系統這樣復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，往往會導致相互矛盾的研究結論。這項研究結果表明，整合式系統發生基因組學，是一種穩健而強大的方法，能夠有效厘清生命之樹中復雜而難以分辨的分支關系。

新的研究結果為“海綿最先進化“的假說提供了非常有力的證據，這也與基于形態學的研究結果一致。但值得一提的是，研究人員強調，他們并不是在宣稱這項研究已經終結了爭論。而是說他們找到了非常有力的證據，而且這些證據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