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Pikaia
Pikaia
Pikaia gracilens
Taxonomische Klassifikation
Reich:animalia (Tiere)
Stamm:Chordaten (Chorda-Tiere)
Wurzelstock:Cephalochordaten (Schädellos)
Gattung
Pikaia †
Walcott, 1911
Typen

Pikaia gracilens †

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Pikaia ist ein Sex von dem Cephalochordaten. Es Tier lebte während der Kambrium, vor etwa 535 Millionen Jahren. Pikaia war fünf Zentimeter lang. Es gibt 114 Fossilien von Pikaia bekannt[1]. Diese Fossilien zeigen V-förmige Muskelblöcke, genau wie Angeln, und sogar Spuren von weichem Gewebe. Die Konstruktion von Pikaia lässt sich am besten beschreiben als die von a Wurm mit einem Primitiven Wirbelsäule. Dieses Tier erschien im Jetzt Kanada ist. Die Fossilien befinden sich alle in der Burgesschiefer[1].

Beschreibung

Pikaia war ein länglicher, seitlich abgeflachter Organismus mit einer Körperlänge von 1,5 bis 6 Zentimeter, im Durchschnitt etwa 4 Zentimeter. Die Höhe des Tieres erreicht etwa 10 Prozent seiner Länge, seine Breite wird mit Hilfe von gebogenen oder verdrehten eingebetteten Organismen auf etwa die Hälfte der Höhe geschätzt. Selbst der Faktor, dass alle Individuen in einer seitlichen Position eingebettet sind, ist ein starker Hinweis auf einen seitlichen (abgeflachten) Körper, der eher auf einen schwimmenden (pelagialen) Körper (vermutlich in Bodennähe) als auf einen benthischen Organismus hinweist, der auf dem Meeresboden lebt. Die Vorderseite hatte wahrscheinlich einen eher zylindrischen Umriss, das Tier wurde nach hinten zunehmend abgeflacht. Der Umriss des Körpers war von der Seite betrachtet spindelförmig, mit einer eher abgerundeten Vorderseite und einem lang ausladenden, spitzen Rücken. Die Rückenseite hatte einen durchgehenden, unstrukturierten Flossenrand. Auf der Rückseite gibt es keine Hinweise auf eine Schwanzflossen-ähnliche Ausbildung, die in einigen früheren Rekonstruktionszeichnungen gezeigt wird.

An der Vorderseite des Tieres ist ein sehr kleiner Kopfbereich zu erkennen, der kaum 1,5 Prozent der Tierlänge erreicht und sich wenig vom Rest des Körpers abhebt. Der Kopfbereich war etwas ausgedehnt und unter Aufsicht schwach zweilappig. An der Vorderseite des Kopfes befanden sich zwei Tentakel, möglicherweise Kiemen, die nach vorne abgewinkelt waren. Die Mundöffnung ist bei einigen Exemplaren auf der ventralen Seite des Hauptteils zu sehen. Es gibt keine Hinweise auf Kiefer oder Mundwerkzeuge. Die Körperteile hinter der Kopfregion trugen ventral (ventrolateral) eine Reihe weiterer Fortsätze, deren Anzahl aus Erhaltungsgründen nicht immer erkennbar ist, meist fünf, maximal neun. Jeder Aufsatz bestand aus einem stabilen Stiel mit einer Reihe von dornigen Aufsätzen, die daran befestigt waren, möglicherweise die Stützstrukturen einer Struktur aus Weichgewebe, die das ganze Leben lang kontinuierlich war. Die Größe der Anhängsel war vergleichbar.

Das bemerkenswerteste Merkmal des Fossils ist eine Reihe von segmentartigen Abschnitten, die hintereinander liegen (diese verleiteten Walcott dazu, das Tier als Ringwurm falsch zu interpretieren). Sie gelten heute als die stabilere Bindegewebshülle einer in serielle Myomere unterteilten Muskulatur. Die vermuteten Myomere waren nicht gerade, sondern S-förmig, gekrümmt. Auffallend an fast allen Fossilien ist zudem eine durchgehende, stark reflektierende Längsstruktur auf der Rückenlinie entlang der gesamten Längsachse des Tieres. Dies wird als durchgehendes Rückenorgan interpretiert. Allerdings entsprach es wahrscheinlich nicht direkt dem chorda dorsalis von einem aktuellen Lanzettenfisch. Dies ist wahrscheinlich bei einigen Fossilien in Form einer weiteren längs in Abschnitte oder Segmente unterteilten Struktur unmittelbar an der ventralen Seite des Rückenorgans zu sehen. Eine parallele Struktur, die bei einigen Exemplaren in der Nähe der Vorderseite zu sehen ist, könnte die Abdeckung eines Neuralrohrs gewesen sein. Manchmal ist auch ein einfacher, durchgehender Darmschlauch am Bauch zu sehen. Obwohl dies im posterioren Bereich in der Regel schwieriger zu erkennen ist, wird daraus geschlossen, dass ein terminaler (terminaler) Anus vorliegt. Ein weiteres Längsorgan nahe der ventralen Seite wird als großes Blutgefäß gedeutet.

Bedeutung

Aufgrund der seriellen Struktur, interpretiert als Myomere der Muskulatur und des Rückenorgans mit Hinweisen auf eine Chorda dorsalis weist das Fossil einige typische Merkmale (Synapomorphien) im Körperbau der Chordatiere auf. Diese Annahme wurde unmittelbar nach der Erstbeschreibung in einem Brief von Charles Schuchert an den Erstbeschreiber Walcott (der selbst kein ausgebildeter Zoologe war) geäußert. Seit seiner Neuinterpretation durch Simon Conway Morris im Jahr 1971 gilt es meist als origineller Vertreter der Cephalochordaten, als Vorfahre des rezenten Lanzettenfisches mit ähnlicher Körperform. Ein Problem bei der Interpretation ist beispielsweise die Beschaffenheit der Rückenorgel, die in der Neubeschreibung von Conway Morris und Caron im Jahr 2012 selbst nicht mehr als mögliche Chorda angesehen wurde. Ein ähnliches Rückenorgan findet sich auf dem (in seiner Einordnung problematischen) Fossil Yunnano Sohn aus der chinesischen Fauna-Gemeinde Chengjiang. Die Lage und Struktur der paarigen Anhängsel kann zu den Wirbeltierkiemen homolog sein.

Fossilienfunde vondst

Die fossilen Überreste der einzigen bekannten Art P. gracilens datieren auf die etwa 525 Millionen Jahre alten mittelkambrischen Schichten des Burgess Shalea, eine weltberühmte Fossilienlagerstätte in der kanadisch Felsen. Fast alle Funde gehen auf eine meterdicke Fundstelle zurück, die auch andere Fossilien in sehr gutem Zustand lieferte. Stark gebeugte Individuen werden so interpretiert, dass sie zum Zeitpunkt der Einbettung und des Versuchs, sich selbst zu befreien, leben. Die gesamte Fossiliengemeinschaft wird nun als a . interpretiert benthisch Gemeinschaft von plötzlichen Unterwasser-Schlammrutschen begraben. Insgesamt gibt es 114 PikaiaExemplare aus den klassischen Ausgrabungen von Walcott und späteren Ausgrabungen im Auftrag der Royal Ontario Museum. Pikaia gracilens wurde von Charles Walcott entdeckt und 1911 von ihm beschrieben. Er ordnete den Fund in die Gruppe ein Annelida. 1971 erkannte der Paläontologe Simon Conway Morris die Ähnlichkeit des vier bis fünf Zentimeter langen fischförmigen Fossils mit dem schädellosen, einem Wurzelstock der Chordata.

Stammesgeschichte

Pikaia steht anatomisch nicht in der Nähe der frühen Chordata, aus denen später die ersten Schädeltiere (Wirbeltiere), die kieferlosen, hervorgegangen sind, vielmehr weisen ihre klar abgeleiteten Merkmale auf eine lange, eigenständige Evolution hin. Dies führt zu einer Trennung zwischen schädelfreien Chordaten und den Wirbeltieren zu einem Zeitpunkt, der deutlich vor dem Zeitpunkt des Pikaia legen. Aus der chinesischen Provinz Yunnan die 530 Millionen Jahre alten Fossilien der beiden Gattungen wurden Myllokunmingia und Haikouichthys 1999 beschrieben. Aufgrund ihrer anatomischen Merkmale wurden sie als frühe Wirbeltiere klassifiziert. Somit lässt sich die Hypothese auch mit Funden untermauern, denn die ältesten bisher gefundenen Überreste fossiler Wirbeltiere sind somit älter als die von Pikaia, was bedeutet, dass die Gattung als Vorfahre der Schädeltiere eliminiert wurde. Die Position von Pikaia als primärer Vertreter der Chordate-Tiere ist sie ziemlich gut etabliert und wird selten umstritten. Ob die Art jedoch in eine Klade mit den rezenten Lanzettenfischen gehört, ist weit weniger sicher.

Literatur

  • Simon Conway Morris & Jean-Bernard Caron (2012): Pikaia gracilens Walcott, ein Stammgruppenchordate aus dem Mittleren Kambrium von British Columbia. Biologische Übersichten 87(2): 480–512. DOI:10.1111/j.1469-185X.2012.00220.x.
  • Robert L. Carroll: Paläontologie und Evolution der Wirbeltiere. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1993, ISBN 3-13-774401-6 .