Пикайя
Пикайя (лат. Pikaia) — вымерший род ранних хордовых животных, обитавших в кембрийском периоде палеозойской эры, около 530 миллионов лет назад. Данный организм представляет собой одну из древнейших известных науке форм, обладающих признаками хордовых, и занимает важнейшее положение в эволюционной летописи биосферы как вероятный предок или близкая к предковым формам ветвь всех современных позвоночных животных, включая рыб. Морфологически животное сочетало в себе анатомические черты, характерные как для примитивных червей, так и для современных низших хордовых, в частности ланцетника и баланоглосса.
История изучения и классификация
Ископаемые остатки пикайи были впервые обнаружены в 1909 году в знаменитом палеонтологическом местонахождении — Сланцах Бёрджес на территории Северной Америки. Свое научное название род получил в честь горы Пик (Пикайя), расположенной в районе проведения раскопок. Официальное академическое описание животного было опубликовано в 1911 году.
Первоначальная классификация пикайи была неточной: из-за характерной вытянутой формы тела исследователи отнесли ее к классу многощетинковых червей (полихет). Лишь в 1970-х годах, в ходе целенаправленных поисков кембрийских хордовых, палеонтологи обнаружили у окаменелостей пикайи наличие структур, напоминающих хорду и сегментированную мускулатуру. Это открытие позволило радикально пересмотреть ее систематическое положение и отнести к типу хордовых.
Научные дискуссии относительно анатомии животного продолжились в XXI веке. В 2012 году было выдвинуто обоснованное предположение, что крупный тяж, проходящий вдоль спины и ранее считавшийся массивной хордой, на самом деле является специфическим «спинным органом» неясного назначения (поскольку хорда у базальных форм не могла достигать столь крупных размеров). Несмотря на это открытие, статус пикайи как низшего хордового в современной академической науке сохраняется, поскольку предполагается, что истинная хорда, заключающая в себе нервную трубку, располагалась в теле животного несколько ниже упомянутого спинного органа.
Описание и анатомическое строение
Пикайя отличалась небольшими габаритами: длина тела обнаруженных экземпляров (включая, вероятно, личиночные стадии развития) варьируется от 1,5 до 6 сантиметров, составляя в среднем около 4 сантиметров. Тело животного имело удлиненную форму с округлым сечением, которое в передней части было несколько сжато с боков. Наличие выраженного плавника свидетельствует о том, что организм был приспособлен к активному плаванию в толще воды.
Голова пикайи была небольшой и разделялась на две округлые лопасти. На них располагались упругие щупальца, которые после гибели животного в процессе фоссилизации сохраняли жесткую прямую форму. Эти парные придатки, вероятно, выполняли функции органов осязания и обоняния, а также могли использоваться для захвата и направления частиц пищи в ротовое отверстие.
Органы зрения у пикайи полностью отсутствовали (в отличие от сосуществовавших с ней сложно устроенных членистоногих, таких как трилобиты, которые уже обладали фасеточными глазами). Отсутствие зрительного аппарата напрямую коррелирует с отсутствием развитого головного мозга (головного ганглия), поскольку формирование сложной центральной нервной системы у древних организмов зачастую было обусловлено необходимостью переработки больших массивов зрительной информации.
Пищеварительная система отличалась примитивностью и состояла из ротового отверстия на голове, прямой кишечной трубки (без выделенного желудка) и анального отверстия. За ротовой полостью располагалась глотка, по бокам которой находились девять пар ветвистых придатков, выполнявших дыхательную функцию (жабры). Вдоль брюшной стороны тела (а у некоторых экземпляров — и по спинной) проходил продольный тяж, идентифицируемый исследователями как кровеносный сосуд.
Важнейшим диагностическим признаком, подтверждающим принадлежность пикайи к хордовым, является строение ее мускулатуры. Мышечная ткань животного была разделена на поперечные сегменты — миотомы, имевшие характерную сигмоидную форму. Как и у современных рыб, эти мускульные сегменты были четко разграничены прослойками соединительной ткани.
Образ жизни и палеоэкология
В кембрийских морских биоценозах пикайя вела придонный образ жизни, составляя определенную пищевую конкуренцию трилобитам. Строение ротового аппарата и полное отсутствие челюстей указывают на то, что животное не являлось хищником и не могло откусывать куски твердой пищи.
Согласно палеоэкологическим реконструкциям, пикайя была типичным фильтратором. Плавая у самого дна, она процеживала морскую воду, питаясь опускающимися органическими остатками (детритом). Вместе с тем, подобные организмы-фильтраторы способны пассивно заглатывать микроскопический живой планктон и мелких личинок других животных. Массовые скопления таких питающихся животных могли оказывать существенное влияние на экосистему, эффективно изымая из среды большие объемы планктона.
В эволюционной хронологии пикайя, обитавшая 530 миллионов лет назад, предшествовала появлению первых настоящих бесчелюстных рыбообразных позвоночных (таких как хайкоуихтис, появившийся в палеонтологической летописи Китая около 520 миллионов лет назад). Она демонстрирует тот самый базальный план строения, от которого в ходе дальнейших адаптаций сформировалось все современное разнообразие хордовых.