Yaklaşık bir insan eli büyüklüğündeki soyu tükenmiş kurdele benzeri bir deniz canlısı, bir omurga öncüsü geliştiren en eski hayvanlardan biriydi.
Paleontolog Charles Doolittle Wolcott, Pikaia fosillerine ilk kez 508 milyon yıl öncesine tarihlenen Britanya Kolombiyası’ndaki Burgess Shale çökellerinde rastladı ve 1911 tarihli bir tezde tanımladı. Yaklaşık 6,3 inç (16 santimetre) uzunluğundaki hayvanın yassılaşmış, kıvrımlı bir gövdesi ve iki dokunaçla uçlanmış ve dış solungaçlarla saçaklanmış küçük bir kafası vardı. Bunların başlangıçta ilkel bacaklar olduğu düşünülüyordu, bu nedenle hayvan bu yapılar aşağı bakacak şekilde konumlandırılmıştı.
2012 yılında, Pikaia fosilleri üzerinde onlarca yıl çalıştıktan sonra, araştırmacılar fosilleşmiş iç yapılarını ayrıntılı olarak tanımladılar. Karnın yakınındaki uzun bir ipi kan damarı olarak tanımladılar ve hayvanın sırtının altından geçen sosis şeklindeki 3 boyutlu bir yapıyı, muhtemelen iç destek için kullanılan bir sırt organı olarak adlandırdılar, ancak böyle bir organ anatomik olarak fosillerde veya yaşayan hayvanlarda görülen hiçbir şeye benzemiyordu.
Ancak, 11 Haziran’da Current Biology dergisinde yayınlanan ve başka bir bilim insanı ekibi tarafından Pikaia fosilleri üzerinde yapılan son analizler, bu görüşü ve Pikaia hakkında daha önce yapılan tüm diğer çalışmaları altüst etti.
Araştırmacılara göre, daha önceki anatomik yorumlar hayvanı yanlış tarafa konumlandırıyordu.Sırt organı olarak adlandırılan organ aslında karında yer alıyordu ve Pikaia’nın bağırsağıydı.
Tahmin edilen kan damarı, Chordata filumunda kordalılar olarak bilinen hayvan grubuyla ilişkili bir özellik olan dorsal sinir kordonuydu.
Pikaia’nın başlangıçta bir solucan olduğu düşünülüyordu, daha sonra bazı kasların şekilleri ve anüsünün konumu gibi özelliklere dayanarak erken bir kordalı türüne yükseltildi. Ancak uzmanlar Pikaia’nın kordalı soy ağacında tam olarak nereye ait olduğu konusunda kararsızdı.
Çalışmanın yazarları, dorsal sinir kordonunun tanımlanmasıyla birlikte Pikaia’nın, bugün yaşayan doğrudan torunları olmasa da, artık tüm kordalıların temel soyunun bir parçası olarak kabul edilebileceğini bildirdi.
Idaho Üniversitesi’nde klinik profesör olan evrimsel biyolog Dr. Jon Mallatt, Pikaia’yı ters çevirmenin “her şeyi çok açıklığa kavuşturduğunu” söyledi. Yeni araştırmada yer almayan Mallatt, 2013 yılında Pikaia üzerine bir makale yayınlamış ve yerleşik (ve baş aşağı) vücut pozisyonundan çalışmıştı.
Mallatt, geçmişe bakıldığında gerçeğin “göz önünde saklandığını” ve yönelimdeki tersine dönüşün, Pikaia’nın iddia edilen kan damarı ve sırt yapısının neden diğer kordalılardaki yerleşik anatomik özelliklerle çatıştığına dair soruları çözdüğünü söyledi.
“Pikaia birdenbire çok daha az tuhaf hale geldi” dedi.
Yeni oryantasyon
Mussini CNN’e verdiği demeçte, fosillerin daha önceki yorumlarını yeniden gözden geçirmenin birkaç nedeni olduğunu söyledi. Birincisi, bilim insanlarının sırt organının konumu olduğuna inandıkları şeyle ilgili bir muamma vardı. Pikaia’nın sırtına yakın bir yerde bulunması, organın bir bağırsak olabileceği ihtimalini ortadan kaldırıyordu.
Ancak Pikaia baş aşağı çevrildiğinde, organın konumu ve özellikleri anatomik olarak daha anlamlı hale geldi. Organ genişlemiş ve hayvanın yutağına, yani bağırsağın tipik olarak ağza bağlandığı boğaz bölgesine doğru uzanmıştı. Organın 3 boyutlu olması, bağırsağın ayırt edici özelliği olan kimyasal olarak reaktif dokuların varlığıyla açıklanabilir. Diğer Burgess Shale fosillerinde, tipik olarak bağırsak dokusunda bulunan bol miktarda iyon ve reaktif bileşikler, sindirim yapılarının vücudun geri kalanından daha hızlı mineralize olmasına ve böylece orijinal şekillerini daha fazla korumasına neden olur. Araştırmaya göre, Pikaia’nın organının içindeki yapılar muhtemelen yutulan yiyeceklerin kalıntılarıydı.
Ters çevrilmiş bir Pikaia’da, daha önce aşağıya dönük olan dış solungaçlar artık modern çamur zıpzıpları ve aksolotlardaki dış solungaçlar gibi yukarıya doğru açılıdır.Pikaia’nın ters çevrilmesi, dalga formasyonunda bir araya gelen kas gruplarının yönünü de değiştirmiştir. Miyomer adı verilen bu kaslar omurgalılarda önemli bir özelliktir. Pikaia’nın yeni pozisyonunda, bu kasların en güçlü esneme noktası sırtı boyunca uzanıyor ki bu durum omurgalı diğer hayvanlardaki miyomerlerin dizilimi için de geçerli.
Mussini, “Bu, Pikaia’nın hareketini modern kordalılarda gördüklerimizle tutarlı hale getiriyor” dedi.
Siniri bulmak
Pikaia’nın varsayılan kan damarı, omurgalı kan damarlarında tipik olarak bulunan dallardan yoksun olduğu için anatomik olarak da şaşırtıcıydı.
Mussini, yapının bir sinir kordonu olarak tanınmasının önemli bir parçasının, son on yılda keşfedilen Kambriyen Dönemi’nden (541 milyon ila 485,4 milyon yıl önce) diğer hayvanlarda fosilleşmiş sinir sistemleri olduğunu ekledi.
“Sinir kordonlarının ve diğer dokuların nasıl fosilleştiğini daha iyi anlıyoruz çünkü diğer tortularda korunmuş epeyce Kambriyen sinir sistemi bulacak kadar şanslıydık” diyen Mussini, “çoğunlukla son birkaç yılda gün ışığına çıkan Çin fosillerinden” dedi.
Bu fosillerin çoğu, böcekler, örümcekler ve kabuklular gibi yaşayan akrabaları olan eklembacaklılardır – dış iskeletli omurgasızlar; fosilleri modern eklembacaklılarla karşılaştırmak, paleontologların korunmuş iç dokuları tanımlamalarına yardımcı olmuştur.
Pikaia’nın yaşayan bir benzeri olmasa da, fosil eklembacaklı verileri bilim insanlarına Pikaia’nın sinir kordonu için daha ayrıntılı bir referans çerçevesi sağladı. Diğer fosilleşmiş sinir dokuları gibi, Pikaia’daki sinir kordonu da koyu renkli, karbon bakımından zengin ve diğer fosilleşmiş dokulara kıyasla nispeten kırılgandı.
Mallatt, bu dorsal sinir kordonunun Pikaia’nın bir kordalı olarak statüsünü sağlamlaştırdığını ve onu “geleneksel kordalılar olarak kabul ettiğimiz şeyin temeline yerleştirdiğini” söyledi.
Mussini, “Bu ayrıntıların birçoğu sadece son 10-12 yılda gün ışığına çıktı,” diye ekledi.
