ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ

Пикайя — наш предок?

Похоже, что предком всех позвоночных животных от птиц до рыб и млекопитающих, является примитивное существо без хорошо определенной головы и длиной менее 5 см, плававшее в морях в середине кембрийского периода и названное пикайей. Пикайя представляет собой самое интересное из тысяч окаменелых животных, найденных в знаменитом сланце Берджесс в горах Британской Колумбии.

ТАКОЙ НЕПОХОЖИЙ ПРЕДОК

На первый взгляд пикайя ничем не напоминает предка человека. Она похожа на червяка, которого сплющили с боков. Но при более подробном изучении этих ископаемых существ, захороненных в сланце Берджесс, выясняется, что они обладают всеми чертами хордовых - имеют вытянутую хорду, спинной нервный шнур и связки мускулов с обеих сторон тела. Все эти признаки очень важны для эволюции позвоночных.

Хорда - это длинный гибкий стержень, проходящий вдоль спины животного. Она удлиняет тело и делает его крепче, а мышечные связки помогают изгибать тело из стороны в сторону, что необходимо для плавания. У рыб и всех более развитых позвоночных хорда образует спинной хребет (или позвоночный столб). Спинной хребет делает тело сильнее, поддерживает конечности, защищает жизненно важный спинной нервный шнур и позволяет телу изгибаться.

Как ни удивительно, существо, напоминающее пикайю, живет на Земле до сих пор. Это ланцетник бранхиостома. Это любопытное маленькое существо было известно биологам задолго до того, как обнаружились остатки ископаемой пикайи. Ланцетник и пикайя, имеющие хорду и парные связки мускулов, относятся к группе хордовых. Молекулярные исследования подтвердили, что ланцетник является самым близким из ныне живущих родственников позвоночных.

Если ланцетник относится к более развитым хордовым, то другие ныне живущие и вымершие группы, такие, как асцидии и граптолиты, более примитивны. Их называют полухордовыми, так как они имеют хорду только на ранних стадиях жизненного цикла.

Существование такого сложного существа, как пикайя, 520 млн. лет назад лишний раз подтверждает спорную точку зрения о том, что развитие многообразных форм жизни началось задолго до кембрийского периода.

АСЦИДИЯ

Асцидия, как и бранхиостома, совсем не похожа на близкого родственника позвоночных. Взрослые асцидии всю жизнь проводят прикрепленными ко дну и внешне напоминают губок. Однако их свободно плавающие личинки, похожие на головастиков, имеют строение тела, позволяющее отнести их к родственникам позвоночных. Длинный тугой стержень помогает телу изгибаться при плавании. Достигнув зрелости, личинка прикрепляется головным концом к морскому дну и превращается во взрослую асцидию.

ИСКОПАЕМАЯ ПИКАЙЯ

Это примитивное морское существо имеет все отличительные черты, благодаря которым развились позвоночные животные. Сплющенное с боков тело разделено на части сегментированными мускульными связками. Мускулы располагаются по обе стороны гибкого стержня, который тянется от края головы (изогнутый левый конец) до кончика хвоста (более крупный конусообразный орган справа).

ЖИВАЯ ПИКАЙЯ

Живая пикайя представляла собой сплющенное с боков существо, формой напоминающее лист. Она плавала, изгибая тело плавными S-образными движениями, наподобие современных змей. Тот же самый принцип плавания унаследовали от пикайи рыбы, но у них хребты менее гибкие. По обе стороны головы у пикайи имелась пара щупальцев и несколько мелких отростков, которые, возможно, соединялись с жаберными щелями. Эти черты отличали ее от современных ланцетников. Палеонтологи до сих пор изучают особенности анатомии

ГОЛОВЫ ПОЗВОНОЧНЫХ

Развитию головы у позвоночных способствовало удлиненная форма тела и умение плавать. Рот располагался на том конце, который при движении вперед первым соприкасался с окружающей средой. Для поиска пищи было необходимо постоянно знать, что же находится впереди. Поэтому вокруг рта появились органы зрения, осязания и обоняния. Информация, собранная ими, обрабатывалась в утолщении нервного шнура — мозге. Все эти органы и привели к появлению головы. Первые признаки головы заметны у хордовых, таких, как бранхиостома и пикайя.

ПРОЗРАЧНОЕ ТЕЛО

Прозрачное тело бранхи-остомы позволяет разглядеть ее анатомию, которая очень напоминает вну треннее строение пикайи.

БЛИЗКИЕ РОДСТВЕННИКИ ПОЗВОНОЧНЫ

Тщательное изучение анатомии различных животных позволяет ученым определить родственные связи между ними. При этом выясняются неожиданные вещи. При всей внешней непохожести морская звезда (иглокожее) и асцидия (оболочник) оказываются близкими родственниками позвоночных существ, к которым относятся и рыбы, и люди. Зародыши и личинки асцидий и иглокожих до превращения во взрослых особей имеют близкое сходство с позвоночными. На биологическом «генеалогическом дереве» ближе всего к позвоночным располагаются хордовые, в чьих телах прочный стержень (хорда) сохраняется на протяжении всей жизни. К ним относятся современные ланцетники. Обитавшая 520 млн. лет назад пикайя очень похожа на ланцетника. Это позволяет предположить, что она тоже представляет собой хордовое существо и, следовательно, является нашим самым далеким из известных предков.