Пикайя - Pikaia

Эта статья о вымерших хордовых. Для аниме-сериала см. Пикайя!

Пикайя
Временной диапазон: Burgess Shale
Pikaia gracilens B.jpg
Реконструкция жизни Pikaia gracilens
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Хордовые
Семья:†Pikaiidae
Род:†Пикайя
Уолкотт, 1911
Разновидность:
†P. gracilens
Биномиальное имя
†Pikaia gracilens
Уолкотт, 1911 год.

Pikaia gracilens это вымерший, примитивный хордовый животное, известное с Среднего века Кембрийский Burgess Shale из британская Колумбия.[1] Известно шестнадцать экземпляров из Большого Кровать Phyllopod, где они составили 0,03% общины.[2] Он напоминал ланцетник и, возможно, плавал как угорь.

Его точное филогенетическое положение неясно. Предлагаемые сходства включают головнохордовые, краниата, или стебель-хордовые, не имеющие близкого родства ни с одной из существующих линий.[2]

Описание

Реконструкция жизни Pikaia gracilens

Пикайя был примитивным аккордом, не имевшим четко очерченной головки и составлявшим в среднем около 1 1⁄2 дюймов (38 мм) в длину. Когда-то считалось, что они тесно связаны с предком всех позвоночные, по этой причине он привлек особое внимание среди множества окаменелостей животных, найденных в знаменитых Burgess Shale в горах британская Колумбия, Канада. Пикайя на голове у него была пара больших антенноподобных щупалец и ряд коротких отростков, которые могут быть связаны с жаберными щелями по обе стороны от головы. Этим он отличается от современного ланцетника. "щупальца "на его голове может быть сравнимо с нынешними миксина хордовые без челюсти.[нужна цитата ]

Хотя примитивный, Пикайя показывает основные предпосылки для позвоночные. Когда жива, Пикайя было сжатым, листовидным животным с расширенным хвостовым плавником; сплющенное тело делится на пары сегментированные мышечные блоки, видимые как слабые вертикальные линии. Мышцы лежат по обе стороны гибкой структуры, напоминающей стержень, идущий от кончика головы к кончику хвоста.[3] 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 адаптации могли позволить Пикайя чтобы фильтровать частицы из воды, когда она плывёт.[нужна цитата ] Пикайя вероятно, плавал медленно, так как у него не хватало быстро сокращающихся волокон, которые связаны с быстрым плаванием у современных хордовых.[4]

Конвей Моррис и Кэрон (2012) опубликовали исчерпывающее описание, основанное на всех 114 известных ископаемых образцах; они открыли новые и неожиданные характеристики[который? ] что они признали примитивными чертами первых хордовых животных. На основе этих результатов они построили новый сценарий эволюции хордовых.[5] Впоследствии Маллатт и Холланд пересмотрели описание Конвея Морриса и Кэрон и пришли к выводу, что многие из недавно признанных персонажей являются уникальными, уже расходящимися специализациями, которые не будут полезны для установления Пикайя как базальная хордовая.[6]

Открытие

Масштабная диаграмма различных беспозвоночных Buress Shale, P. gracilens в желтом

P. gracilens был обнаружен Чарльз Уолкотт и впервые описан им в 1911 году. Он был назван в честь Пика Пик, гора в Альберта, Канада. Основываясь на очевидной и регулярной сегментации тела, Уолкотт классифицировал его как полихета червь.

Ископаемый образец на выставке в Смитсоновский институт в Вашингтоне, округ Колумбия

Во время повторного исследования фауны сланцев Берджесс в 1979 г. палеонтолог Саймон Конвей Моррис размещен P. gracilens среди хордовые, что делает его, пожалуй, самым старым из известных предков современных позвоночные. Он сделал это, потому что это, казалось, было очень примитивным, первобытным.нотохорда Однако статус Пикайя как хордовые не общеприняты; его режим сохранения предполагает, что он кутикула, что нехарактерно для позвоночных [7] (хотя характерно и для других цефалохордовые ); кроме того, его щупальца неизвестны от других позвоночных.[7] Наличие более ранних хордовых среди Чэнцзян, включая Haikouichthys и Myllokunmingia, по-видимому, показывает, что кутикула не нужна для сохранения, опровергая тафономический аргумент,[8] но присутствие щупалец остается интригующим, и этот организм нельзя окончательно отнести даже к позвоночным стволовая группа. Его анатомия очень напоминает современное существо. Бранкиостома.[9]

Эволюция

Пикаиа пытается избежать просачивания рассола у подножия Соборного откоса в сланце Берджесс

Много споров о том, Пикайя является предком позвоночных, несмотря на его червеобразный вид, существует в научных кругах. Похоже на червяк, расплющенный вбок (боковое сжатие). Окаменелости, сжатые в сланцах Берджесс, показывают хордовые особенности, такие как следы удлиненной нотохорда, спинной нервный канат и блоки мышц (миотомы ) вниз по обеим сторонам тела - все важные 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.

А Пикайя похожий, ланцетник Бранкиостома, все еще существует сегодня. С хордой и парными мышечными блоками ланцетник и Пикайя относятся 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 отдавая предпочтение оболочки в этой позиции;[10] другие существующие и ископаемые группы, такие как желудевые черви и граптолиты, примитивнее.[а]

Присутствие такого сложного существа, как Пикайя около 530 миллионов лет назад подкрепляет противоречивую точку зрения о том, что разнообразие жизни должно было начаться задолго до Кембрийский раз - возможно, глубоко в Докембрийский.[3] Открытие Метасприггина, примитивная рыба 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 назад до Pikaia, подтверждает эту точку зрения.

Развитие головы

Первый признак развития головы, цефализация, встречается в хордовых, таких как Пикайя и Бранкиостома. Считается, что развитие структуры головы было результатом длинной формы тела, привычки плавать и рта на конце, который первым вступил 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, была обработана путем набухания нервного шнура (высол) - предшественник мозга. В целом эти передние структуры составляли особую часть тела позвоночного, известную как голова.[3]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Желудевые черви классифицируются как полухордовые, которые имеют хордоподобную структуру только на раннем этапе своей жизни.

Рекомендации

  1. ^ Бриггс, Дерек Э. Г .; Локателли, Эмма Р .; Петерманн, Хольгер; Андерсон, Росс П .; Кларк, Элизабет Дж .; Фогт, Стефан; Финни, Лидия; Сориано, Кармен; Уэлен, Кристофер Д. (2016). «Монстр Талли - позвоночное животное». Природа. 532 (7600): 496–499. Дои:10.1038 / природа16992. ISSN  1476-4687. PMID  26982721. S2CID  205247805.
  2. ^ а б c Палмер, Д. (2000). Атлас доисторического мира. Лондон: Marshall Publishing Ltd. стр. 66-67.
  3. ^ Лакалли, Т. (2012). «Среднекембрийская окаменелость Pikaia и эволюция хордового плавания». EvoDevo. 3 (1): 12. Дои:10.1186/2041-9139-3-12. ЧВК  3390900. PMID  22695332.
  4. ^ Conway Morris, S .; Карон, Дж. Б. (2012) "Pikaia gracilens Walcott, хордовые стволовые группы из среднего кембрия Британской Колумбии ". Биологические обзоры 87: 480-512.
  5. ^ Mallatt, J .; Голландия, Н. Д. (2013) "Pikaia gracilens Уолкотт: стволовые хордовые или уже специализировались на кембрии? " Журнал экспериментальной зоологии, Часть B, Молекулярная эволюция и эволюция развития 320B: 247-271.
  6. ^ а б Баттерфилд, Н. Дж. (1990), "Органическое сохранение неминерализующих организмов и тафономия сланцев Берджесс", Палеобиология, 16 (3): 272–286, Дои:10.1017 / S0094837300009994, JSTOR  2400788
  7. ^ Конвей Моррис, С. (2008), "Переописание редкой хордовой музыки, Metaspriggina walcotti Симонетта и Инсом из сланцев Берджесс (средний кембрий), Британская Колумбия, Канада ", Журнал палеонтологии, 82 (2): 424–430, Дои:10.1666/06-130.1, S2CID  85619898, получено 2009-04-28
  8. ^ Донохью, П. С. Дж .; Пурнелл, М. А. (2005), «Дублирование генома, вымирание и эволюция позвоночных» (PDF), Тенденции в экологии и эволюции, 20 (6): 312–319, Дои:10.1016 / j.tree.2005.04.008, PMID  16701387, заархивировано из оригинал (PDF) на 2008-12-17, получено 2008-11-06
  9. ^ Delsuc; и другие. (2008). «Дополнительная молекулярная поддержка новой филогении хордовых» (PDF). Бытие. 46 (11): 592–604. Дои:10.1002 / dvg.20450. PMID  19003928.

дальнейшее чтение

  • Бишоп А., Вулли А. и Гамильтон В. (1999) Минералы, камни и окаменелости. Лондон: Филиппа
  • Лакалли Т. (2012) «Среднекембрийские окаменелости. Пикайя и эволюция хордового плавания ". EvoDevo 3: 12. Дои: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: Burgess Shale и природа истории. W. W. Norton, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.
  • Норман Д. (1994) Доисторическая жизнь: рост позвоночных, Лондон: Boxtree
  • Шелдон П., Палмер Д., Спайсер Б. (2001). Ископаемые и история жизни. Аберистуит: Cambrian Printers / Открытый университет. п. 41-42.

внешняя ссылка