有没有想过，动物是什么时候，在哪个地方，因为什么样的原因出现在地球上的？动物是如何进入进化阶段的？

在地球45亿年的历史中，生命已经存在了很多年了，科学家们发现的最早的、有细胞结构的生物化石出现在距今约35亿年前，也就意味着生命已经在地球上出现至少35亿年了。但在大部分时间里，生命完全以微生物的角色存在。

尽管科学家们已经对生物进化的证据进行了一个多世纪的研究，但化石记录的某些部分仍然令人难以置信的神秘莫测，寻找地球上最早的动物的证据尤其具有挑战性。也就是说，如果科学家们无法确切地找出最早的动物的化石，就没法确定最早的动物出现在什么时候，更没法研究动物是如何从微生物演化过来的。

隐性进化

数亿年前进化事件的信息主要来自化石。熟悉的化石是贝壳、生物体的外骨骼和生物体活着时突然形成的化石（比如突然被树脂包裹最终形成琥珀，或者突然被冰峰）。这些所谓的“坚硬部分”首先出现在“寒武纪大爆炸”期间沉积的岩石中，大约不到5.4亿年前。

看似突然出现的多样、复杂的动物，许多都有坚硬的部分，这意味着之前有一段时间，没有坚硬部分的早期软体动物从简单的动物进化而来。不幸的是，到目前为止，软体化石动物处于“隐性”进化阶段的可能证据非常罕见，也很难理解，使得进化事件的时间和性质不清楚。

简单来说就是，一些软体动物很难形成化石，科学家们几乎没有办法从化石中获得关于它们的信息。很多动物进化到寒武纪后，出现了坚硬的外壳或骨骼，进而更够形成化石，但之前的没有坚硬部分的动物则很难形成化石，这使得这些拥有坚硬部分的动物在科学家们看来好像突然大量出现一样，而这也就是所谓的“寒武纪大爆炸”。

在《物种起源论》发表年后，这一被称为“达尔文困境”的难题仍然是诱人的，尚未解决。

所需氧气

有间接证据表明动物是如何以及何时出现的。根据定义，动物摄入预先存在的有机物，其代谢需要一定水平的环境氧气。据推测，直到新元古代（8.15亿至5.4亿年前的某个时候）氧气大量增加之后，动物才可能出现，或者至少不会多样化，这是由光合作用蓝藻（也称为蓝绿藻）产生的氧气积累造成的。

人们普遍认为海绵是动物进化树中最基本的动物，因此可能是最早出现的。是的，海绵是动物：它们使用氧气，通过身体吸入含有有机物的水来进食。最早的动物可能与海绵有关（“海绵第一”假说），并且可能出现在寒武纪之前数亿年，这是一种分析遗传差异的分子系统学方法提出的。

根据这些合理的假设，海绵可能早在9亿年前就存在了。那么，为什么我们没有在那亿万年间的岩石中找到海绵的化石证据呢？这个问题的部分答案是海绵没有标准的坚硬部分（贝壳、骨头）。尽管有些海绵有一个由称为针状体的显微矿化棒构成的内部骨架，但在隐藏的早期动物进化时期的岩石中没有发现令人信服的针状体。然而，一些海绵类型有一个由称为海绵蛋白的坚韧蛋白质纤维构成的骨架，形成一个独特的微观三维网状结构。

对现代海绵和化石海绵的研究表明，当软组织在腐烂过程中钙化时，这些海绵可以保存在岩石记录中。如果钙化块在海绵蛋白纤维周围硬化后也会腐烂，那么在岩石中就会出现一个由复杂的分支管组成的独特的微观网状结构。分支结构不同于藻类、细菌或真菌，在5.4亿年以下的石灰岩中是众所周知的。

不寻常的化石

地质学家和古生物学家伊丽莎白·C·特纳（ElizabethC.Turner）研究非常古老的石灰岩。最近，她在加拿大北部8.9亿年前的岩石中发现了这一精确的微观结构，提出这可能是海绵的证据，比此前发现的海绵化石要古老数亿年。

这个化石发现与古生物学界常见的预测和假设是一致的：新材料似乎验证了外推的时间线和已被广泛接受的早期动物的预测身份。如果这些确实是海绵化石，那么动物的进化可以被推迟数亿年。

在新元古代氧化事件之前，早期的海绵可能生活在局部蓝藻群落中，这些群落在低氧环境中产生氧气绿洲。这些早期的海绵可能一直生活在类似的环境中，可能没有发生变化，也没有受到进化压力的挑战，长达数亿年之久，直到出现了更多不同的动物。

伊丽莎白·C·特纳的不寻常的化石发现可能会为达尔文的困境提供一个新的视角，她还将对这个发现进行更深入的研究，如果这个证据能够得到生物学界的认可，那么意味着地球最早的动物可能出现在8.9亿年前，而不是5.4亿年前。