Пикайя -Pikaia

Пикайя
Временной диапазон: 513–505  млн лет Burgess Shale
Pikaia gracilens B.jpg
Реконструкция жизни Pikaia gracilens
Научная классификация edit
Королевство: Animalia
Тип: Хордовые
Семья: Pikaiidae
Род: Пикайя
Уолкотт , 1911 г.
Разновидность:
P. gracilens
Биномиальное имя
Pikaia gracilens
Уолкотт, 1911 год.

Pikaia gracilens - вымершее примитивное хордовое животное, известное из среднекембрийских сланцев Берджесс в Британской Колумбии . Шестнадцать экземпляров известны из пласта больших филлопод , где они составили 0,03% сообщества. Он напоминал ланцетника и, возможно, плавал, как угорь .

Его точное филогенетическое положение неясно. Предлагаемые сродства включают cephalochordata , craniata или стволовую-хордовых не тесно связан с какой - либо дошедшей до нас линии.

Описание

Реконструкция жизни Pikaia gracilens

Пикайя была примитивной хордовой, у которой отсутствовала четко очерченная голова, и ее средний размер составлял около 1.+12 дюйма (38 мм) в длину. Когда-то считалось, что он тесно связан с предком всех позвоночных , по этой причине он привлек особое внимание среди множества окаменелостей животных, найденных в знаменитом сланце Берджесс в горах Британской Колумбии , Канада. На голове у пикайи была пара больших антенноподобных щупалец и ряд коротких придатков, которые могут быть связаны с жаберными щелями по обе стороны от головы. Этим он отличается от современного ланцетника. « Щупальца » на его голове могут быть сопоставимы с таковыми у современной миксины - хордовой без челюсти .

Несмотря на свою примитивность, Pikaia обладает необходимыми предпосылками для позвоночных . При жизни Pikaia была спрессованным животным в форме листа с расширенным хвостовым плавником; уплощенное тело разделено на пары сегментированных мышечных блоков , видимых в виде слабых вертикальных линий. Мышцы лежат по обе стороны гибкой структуры, напоминающей стержень, идущий от кончика головы к кончику хвоста. Скорее всего, он плавал, бросая свое тело в серию S-образных зигзагообразных изгибов, похожих на движения угрей; рыбы унаследовали то же движение плавания, но, как правило, у них более жесткий позвоночник. Эти приспособления, возможно, позволили Pikaia отфильтровывать частицы из воды во время плавания. Пикайя, вероятно, плавал медленно, поскольку у него отсутствовали быстросокращающиеся волокна, которые ассоциируются с быстрым плаванием у современных хордовых.

Конвей Моррис и Кэрон (2012) опубликовали исчерпывающее описание, основанное на всех 114 известных ископаемых образцах; они открыли новые и неожиданные характеристики, которые они признали примитивными чертами первых хордовых животных. На основе этих результатов они построили новый сценарий эволюции хордовых. Впоследствии Маллатт и Холланд пересмотрели описание Конвея Морриса и Кэрон и пришли к выводу, что многие из недавно узнаваемых персонажей являются уникальными, уже расходящимися специализациями, которые не помогут установить Pikaia как базальную хордовую.

Открытие

Масштабная диаграмма различных беспозвоночных Burgess Shale, P. gracilens выделена желтым цветом

P. gracilens был открыт Чарльзом Уолкоттом и впервые описан им в 1911 году. Он был назван в честь Пика Пика , горы в Альберте , Канада. Основываясь на очевидной и регулярной сегментации тела, Уолкотт классифицировал его как многощетиного червя.

Ископаемый образец на выставке в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия

Во время повторного исследования фауны сланцевых пород Берджесса в 1979 году палеонтолог Саймон Конвей Моррис поместил P. gracilens в число хордовых , что сделало его, возможно, самым древним из известных предков современных позвоночных . Он сделал это потому, что у нее был очень примитивный протонотохорд , однако статус Pikaia как хордовой не является общепризнанным; его режим сохранения предполагает, что у него была кутикула , что нехарактерно для позвоночных (хотя и характерно для других головнохордовых ); кроме того, его щупальца неизвестны от других позвоночных. Присутствие более ранних хордовых у Chengjiang , включая Haikouichthys и Myllokunmingia , по-видимому, показывает, что кутикула не нужна для сохранения, опровергая тафономический аргумент, но наличие щупалец остается интригующим, и этот организм не может быть окончательно отнесен даже к позвоночным. стволовая группа . Его анатомия очень напоминает современное существо Branchiostoma .

Эволюция

Пикайя пытается избежать просачивания рассола у подножия Кафедрального откоса в сланце Берджесс

В научных кругах ведется много споров о том, является ли пикайя предком позвоночных, несмотря на ее червеобразный вид. Похоже на червяка, расплющенного вбок (боковое сжатие). Окаменелости, спрессованные в сланцах Берджесс, показывают хордовые особенности, такие как следы удлиненной хорды , спинного нервного шнура и блоки мышц ( миотомы ) по обе стороны тела - все это критические особенности для эволюции позвоночных.

Хорда, гибкая стержнеобразная структура, которая проходит вдоль спины животного, удлиняет и укрепляет тело, так что его можно сгибать из стороны в сторону мышечными блоками для плавания. У рыб и всех последующих позвоночных хорда образует позвоночник (или позвоночный столб). Позвоночник укрепляет тело, поддерживает конечности, похожие на стойки, и защищает жизненно важный спинной нервный шнур, в то же время позволяя телу изгибаться.

Pikaia Двойник, то ланцетник Branchiostoma , существует до сих пор. Обладая хордой и парными мышечными блоками, ланцетник и пикайя принадлежат к хордовой группе животных, от которых произошли позвоночные. Молекулярные исследования опровергли более ранние гипотезы о том, что ланцетники могут быть ближайшими живыми существами по отношению к позвоночным, вместо этого предпочтение отдается оболочникам в этом положении; другие существующие и ископаемые группы, такие как желудевые черви и граптолиты , более примитивны.

Присутствие такого сложного существа, как Pikaia, около 530 миллионов лет назад, подтверждает противоречивое мнение о том, что разнообразие жизни, должно быть, началось задолго до кембрийских времен - возможно, глубоко в докембрии . Открытие Metaspriggina , примитивной рыбы того же возраста, у которой, кажется, уже начала развиваться челюсть, и присутствие конодонтов, зубов вымершего вида рыб, принадлежащих к Agnatha примерно за 20 млн лет до Pikaia, действительно подтверждает это. Посмотреть.

Развитие головы

Первый признак развития головы - цефализация - наблюдается у хордовых, таких как Pikaia и Branchiostoma . Считается, что развитие структуры головы было результатом длинной формы тела, привычки плавать и рта на конце, который первым вступал в контакт с окружающей средой, когда животное плывало вперед. Поиск пищи требовал способов постоянного тестирования того, что ждало впереди, поэтому считается, что вокруг рта развивались анатомические структуры для зрения, осязания и обоняния. Информация, собранная этими структурами, обрабатывалась путем набухания нервного шнура ( высолов ) - предшественника мозга. В целом эти передние структуры составляли отдельную часть тела позвоночного, известную как голова.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Бишоп А., Вулли А. и Гамильтон В. (1999) Минералы, горные породы и окаменелости . Лондон: Филиппа
  • Lacalli T. (2012) «Среднекембрийские ископаемые останки Pikaia и эволюция хордового плавания». EvoDevo 3 : 12. DOI : 10,1186 / 2041-9139-3-12
  • Конвей Моррис, Саймон . 1998. Тигель творения: сланцы Берджесс и рост животных . Издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк, Нью-Йорк.
  • Гулд, Стивен Джей . 1989. Прекрасная жизнь: сланцы Берджесс и природа истории . WW Нортон, Нью-Йорк, Нью-Йорк.
  • Норман Д. (1994) Доисторическая жизнь: рост позвоночных , Лондон: Boxtree
  • Шелдон П., Палмер Д., Спайсер Б. (2001). Ископаемые и история жизни . Аберистуит: Кембрийские принтеры / Открытый университет. п. 41-42.

внешние ссылки