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Metasprigginaは脊索動物の属で、最初は中期カンブリア紀のバージェス頁岩の2つの標本[ 4 ]と、2012年にクーテネイ国立公園のマーブルキャニオン層で発見された44の標本[ 1 ]から知られています。
エディアカラ紀の生物スプリギナにちなんで名付けられたものの、後の研究で両者は無関係であることが示された。[ 4 ]メタスプリギナは原始的な脊索動物であり、頭索動物と初期の脊椎動物の中間的な存在であると考えられているが、頭蓋動物に帰属される特徴のほとんどを備えているように見えるため、この点については疑問視されている。鰭はなく、頭蓋骨の発達も弱かったが、発達した2つの上向きの目と、その後ろに鼻孔を持っていた。
メタスプリギナは脊索も持ち、7 対の咽頭棒も持っていた。咽頭棒は軟骨でできている可能性がある。驚くべきことに、それらは単一の骨から形成されたのではなく、複数の別々の骨のペアから形成されており、最初の 2 対は他のものに比べて大きく、鰓を支えていないように見えた。これらの特徴はすべて「顎口類との遠いつながり」を示唆している。最大の標本は長さ10 センチメートル (3.9インチ)である。当初は自由に泳いでいると考えられていたが、時折海底で発見された[ 5 ] [ 6 ]マーブル キャニオンの化石には目が存在し、その位置から、海底の上を泳ぐ濾過摂食者として生活していたことが示唆される。
マーブルキャニオンの優れた保存状態により筋肉の詳細も保存されており、この動物が左右に揺れながら泳いでいたことが分かります。[ 1 ]メタスプリギナでは、筋節の構造に腹側の山形模様が追加され、背側に明確な屈曲部があり、魚類と直接比較できるW字型の配置を形成しています。[ 1 ]
咽頭弓（鰓弓）の発見により、メタスプリギナは、この特徴を持つ最古の動物であることが判明した。[ 1 ]最初の咽頭弓は後に進化して脊椎動物の上顎と下顎を形成した。2番目の咽頭弓は進化して舌骨弓を形成した。脊椎動物では、これは顎を支え、舌骨は舌の付け根を固定する。
メタスプリギナの発見は、ピカイアとほぼ同時期であったため、顎口類の起源をやや複雑にしている。ピカイアは、鰓弓とは異なり鰓弓を持たなかったため、[ 7 ]これには2つの説明が考えられる。1つは、メタスプリギナが生息する前に脊索動物門が4つに分岐し、メタスプリギナと他の頭蓋動物（顎口類と無顎類の両方）が鰓弓と頭索動物とグループになり、ピカイアは側枝に分かれたというものである。この場合、メタスプリギナはすべての顎口類の直接の祖先であり、無顎類が最も近縁なグループである。この説明では、ピカイアは頭蓋動物や頭索動物の近縁ではなく、さらに原始的な何かであり、頭蓋動物と頭索動物のグループの特徴は鰓弓である。
もう1つの説明は、メタスプリギナがすべての顎口類の祖先であり、無顎類と近縁で脊索動物を形成したというものです。しかし、非常に原始的な近縁種である代わりに、ピカイアがすべての頭索動物の祖先であり、鰓弓はピカイアとブランチオストマの間のどこかで収斂進化しました。これが、ブランチオストマが脊索動物（または少なくともその胚）と 比べて鰓弓の数が大きく異なる理由を説明できるかもしれません。 [ 7 ]無顎類に属する絶滅した魚類の一種の歯の要素であるコノドントが、バージェス頁岩より約2000万年前のカンブリア紀第2期（5億2100万～5億2900万年前）にすでに発見されていることを考えると、この後者の説明は成り立ちません。したがって、無顎類と他の脊索動物の分岐は、カンブリア紀第1期、あるいはエディアカラ紀に起こったに違いありません。
系統解析によると、メタスプリギ科はハイコウエラやミロクンミンギ科とともに「幹脊椎動物」であり、冠脊椎動物へとつながり、冠脊椎動物は2つの主要な方向に分かれた。1つはコノドントのような無顎魚類で、サイクロストミ類へとつながり、もう1つは頭蓋骨類のような無顎魚類で、装甲と顎を発達させて顎口類となった。[ 8 ]