Közben Kambriai időszak, több mint 500 millió évvel ezelőtt evolúciós "robbanás" történt, de az új életformák többsége furcsa kinézetű volt gerinctelenek (leginkább furcsa lábú és antennált rákfélék, például Anomalocaris és Wiwaxia), nem pedig gerincvelő lények. Az egyik kulcsfontosságú kivétel a karcsú, lándzsásszerű Pikaia volt, amely a három korai halszerű lények, amelyeket a geológiai nyilvántartásból ebből a tartósságból megőriztek (a másik kettő azonos fontos haikouichthys ercaicunensis és Myllokunmingia, amelyet Kelet-Ázsiában fedeztek fel).
Nem egészen hal
Kicsit feszítő dolgok, hogy Pikaia-t mint a őskori hal; inkább ez a támadó, két hüvelyk hosszú, áttetsző lény lehetett az első igaz gerinchúrosok: egy állat, amelynek a "notochord" idege a végén fut, nem pedig egy védő gerinc, amely későbbi evolúciós fejlemény volt. De Pikaia rendelkezett az alapvető testtervével, amely beiktatta magát a következő 500 millió évre gerinces evolúció: a farkától különálló fej, kétoldalú szimmetria (azaz testének bal oldala illeszkedik a jobb oldalhoz) és két előre néző szem, többek között a következők:
Chordate versus gerinctelen
De nem mindenki ért egyet azzal, hogy Pikaia inkább chordate volt, mint gerinctelen; bizonyítékok vannak arra, hogy ennek a lénynek kettő volt csápok A fejéből kifelé támaszkodva, és egyéb tulajdonságai (például apró „lábak”, amelyek lehetnek kopoltyú mellékletek) kissé kényelmetlenül illenek a gerinces családfába. Ezeket az anatómiai tulajdonságokat azonban értelmezni kell, mégis valószínű, hogy Pikaia a gerinces evolúció gyökere közelében feküdt; ha nem a modern emberek nagymama (trillióval szaporodva) nagymama, akkor biztosan valahogy kapcsolatban volt, bár távolról.
Meglepődhet, ha megtudja, hogy néhány manapság életben lévő halat mindenképpen "primitívnek" lehet tekinteni, mint Pikaia, ez a tárgy lecke arra vonatkozóan, hogy az evolúció nem szigorúan lineáris folyamat. Például a kicsi, keskeny Branchiostoma lándzsa műszakilag inkább chordate, mint gerinces, és egyértelműen nem messze messzire ment a kambodzsai elődektől. Ennek magyarázata az, hogy a földön élt milliárd év alatt az adott fajnak csak egy kis százaléka a népességnek valójában lehetőséget kapott "fejlődés"; Ez az oka annak, hogy a világ még mindig tele van baktériumokkal, halakkal és kicsivel, szőrös emlősök.