從蝸牛的殼、螃蟹的甲，到人類的骨頭——地球上動物的骨骼是如何長出來的？近日，西北大學(xué)張志飛教授團(tuán)隊聯(lián)合國內(nèi)外專家研究發(fā)現(xiàn)，5億年前的化石里藏著動物最早由上皮組織控制骨骼生長的證據(jù)。這一成果刷新了人類對早期動物的認(rèn)知，以亮點封面論文的形式發(fā)表在2025年第10期的美國地質(zhì)學(xué)會期刊《地質(zhì)學(xué)》（GEOLOGY）上。
　　
　　目前已知最早的動物礦化骨骼記錄來源于5.6億—5.2億年前的寒武紀(jì)大爆發(fā)時期，地球動物很可能在此時獲得了各種礦化能力。傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，動物骨骼的出現(xiàn)很可能與捕食者和被捕食者之間的“軍備競賽”有關(guān)，也就是人們常說的“防御天敵”，即在攻防之間演化出了攻擊用的利爪與牙齒，也形成了防御用的厚重殼體，但具體機(jī)制還不清晰。
　　
　　西北大學(xué)研究團(tuán)隊對產(chǎn)自我國華北板塊寒武紀(jì)早期猴家山組的開腔骨骨片，開展了系統(tǒng)研究。團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，這些骨片上存在大量以黏土礦物保存的多邊形結(jié)構(gòu)，如同“蜂巢”一般包覆整個開腔骨骨片。通過和現(xiàn)生貝殼對比，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)這些多邊形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與軟體動物珠母貝棱柱層間的有機(jī)質(zhì)框架，在大小、形態(tài)和顯微結(jié)構(gòu)上存在極大的相似性。
　　
　　結(jié)合軟體動物有機(jī)質(zhì)框架的形成過程及形成機(jī)制，研究認(rèn)為，疑難動物化石開腔骨類內(nèi)部的空腔，屬于表皮細(xì)胞包圍形成的真體腔。這就意味著，5億年前的開腔骨化石具有現(xiàn)代真后生動物以表皮細(xì)胞形成上皮組織，進(jìn)而控制外部骨骼礦化的能力，同時完全否定了開腔骨類化石屬于或者與海綿動物親緣關(guān)系親近的傳統(tǒng)觀點。