在5 亿多年前的寒武纪时期，发生了一次进化“爆炸”，但大多数新生命形式都是长相奇特的无脊椎动物 （主要是腿怪异且有触角的甲壳类动物，如 Anomalocaris 和 Wiwaxia），而不是有脊髓的生物。其中一个关键的例外是细长的、类似柳叶刀的 Pikaia，在地质记录中发现的三种早期鱼类中最不令人印象深刻的生物（另外两种是同样重要的Haikouichthys和 Myllokunmingia，发现于东亚）。
不是一条鱼
将 Pikaia 描述为史前鱼类有点牵强。相反，这种无害的、两英寸长、半透明的生物可能是第一个真正的脊索动物：一种在背部有一条“脊索”神经的动物，而不是一种保护性的脊椎骨，这是后来的进化发展。但 Pikaia 确实拥有在接下来的 5 亿年脊椎动物进化中留下印记的基本身体结构：头部与尾部不同，左右对称（即身体的左侧与右侧相匹配），以及两个向前的- 面对眼睛，以及其他特征。
脊索动物与无脊椎动物
然而，并不是每个人都同意 Pikaia 是脊索动物而不是无脊椎动物。有证据表明，这种生物的头部有两条触手伸出，而它的一些其他特征（例如可能是鳃附属物的小“脚”）在脊椎动物的家谱中很尴尬。然而，无论你如何解释这些解剖学特征，Pikaia 仍然很可能位于脊椎动物进化的根源附近。如果它不是现代人类的曾曾祖母（乘以一万亿），它肯定有某种关联，尽管距离很远。
您可能会惊讶地发现，今天的一些活着的鱼可以被视为像 Pikaia 一样“原始”，这是一个关于进化如何不是严格线性过程的对象课程。例如，细小、狭窄的柳叶虫Branchiostoma在技术上是一种脊索动物，而不是一种脊椎动物，并且显然与寒武纪的前辈相比并没有很远。对此的解释是，在地球上存在生命的数十亿年中，任何给定物种种群中只有一小部分实际上得到了“进化”的机会；这就是世界仍然充满细菌、鱼类和毛茸茸的小型哺乳动物的原因。