В окончательном становлении в зоологии типа хордовых и выделении подтипа бесчерепных решающую роль сыграло изучение ланцетника выдающимся отечественным ученым А. О. Ковалевским во второй половине прошлого века.
Правда, ланцетник был открыт значительно раньше русским академиком П. Далласом, но последний принял его за «мягкотелого» моллюска.
Между тем исследования А. О. Ковалевского показали, что небольшое (длиной 5—8 см), полупрозрачное морское животное, встречающееся в Черном море, по внутреннему строению ничего общего с моллюсками не имеет. Его назвали ланцетником за внешнее сходство с небольшим медицинским ножичком — ланцетом. Тело его сплюснуто с боков и заостренно спереди и сзади; на переднем конце заметно предротовое отверстие, окруженное 10—20 щупальцами. Вдоль спины тянется складка кожи — спинной плавник. Он обрамляет и хвостовой отдел тела, где образует ланцетовидный хвостовой плавник (рис. 51).
Кожные покровы ланцетника состоят из двух слоев: наружного — эпидермиса и внутреннего — кутиса. Эпидермис у ланцетника однослойный, как у кольчатых червей. Кутис представлен студенистой тканью и развит слабо. Снаружи эпидермис покрыт тонким слоем бесклеточной кутикулы.
Под покровами находится мускулатура, разграниченная, как и у кольчатых червей, на сегменты, разделенные прослойками.
Осевой скелет ланцетника составляет спинная струна, или хорда, — это сохраняющийся всю жизнь нерасчлененный упругий тяж, не замещающийся позвонками, как у высших животных.
Над хордой располагается примитивная центральная нервная система в виде нервной трубки. Хотя спереди она несколько расширяется, но головного мозга у ланцетника еще нет. За отсутствие черепа, который защищает высших хордовых от повреждений, ланцетника относят к подтипу бесчерепных. Органы чувств ланцетника малозаметны — это обонятельная ямка, светочувствительные клетки в нервной трубке, осязательные клетки эпидермиса и т. п.
Питается ланцетник взвешенными в воде мелкими планктонными организмами — животными и растениями. Вместе с током поды, вызываемым биением ресничек мерцательного эпителия, они попадают сперва в глотку, а затем в кишечник. В глотку, естественно, попадает при этом и растворенный в воде кислород. Глотка велика и как бы прорезана многими косо расположенными щелями, на стенках которых находятся органы дыхания — жабры. Через жаберные щели вода попадает сперва в околожаберную полость, а отсюда выталкивается вон из организма через выводное отверстие. Околожаберная полость развита у ланцетника как приспособление, защищающее от засорения жаберные щели, при зарывании ланцетника в грунт.
У ланцетников имеется замкнутая кровеносная система, несущая бесцветную кровь, и один круг кровообращения. Движение крови вызывает пульсация брюшной аорты и нижних частей жаберных сосудов («жаберных сердец»). Органы выделения у ланцетника не почки, как у высших хордовых, а многочисленные выделительные трубочки — метанефридии, сходные с органами выделения у кольчатых червей.
Таким образом, А. О. Ковалевский установил, что ланцетник — «позвоночное без позвонков» (по выражению Ф. Энгельса), т. е. животное без позвоночного столба, но с осевым скелетом в виде хорды, закладывающейся и у зародышей позвоночных; у ланцетника нет еще расчленения центральной нервной системы на головной и спинной мозг, но есть лежащая над хордой спинная нервная трубка; наконец, глотка прорезана множеством жаберных щелей (рис. 51).
Наряду с вышеперечисленными признаками родства с позвоночными у ланцетника отмечаются и признаки беспозвоночных животных: его покров образован однослойным эпителием (чего нет у позвоночных), сохраняется сегментальное строение мускулатуры, органы выделения напоминают таковые кольчатых червей.
. Совершенно ясно, что низшие хордовые взяли начало от общих с беспозвоночными древних предков. Ланцетники образовали еще одну ветвь в развитии животного мира.
Открытие А. О. Ковалевского сразу же вызвало большой интерес к детальному изучению фауны моря. «Тяга к морю», как писал К. А. Тимирязев, и работа с микроскопом в 60-е годы быстро вошли в моду, стали признаками высокого уровня зоологических исследований. Это позволило глубже изучить низших хордовых и установить, что в процессе эволюции животные все более и более специализировались в активных способах добывания пищи и передвижения. Развитие этой ветви привело к развитию подтипа позвоночных, филогения которого была подробно изучена академиком А. Н. Северцовым.
Именно А. Н. Северцов полагал, что животные, от которых произошли позвоночные, в процессе своей эволюции перешли,
в отличие от ланцетника, к активному отыскиванию и ловле добычи. В связи с этим путем укрепления мускулатуры и осевого скелета у них более развивались органы движения и усложнялись органы чувств. В тесной связи с усложнением органов чувств совершенствовалось строение переднего конца нервной трубки головного мозга. Как приспособление, защищающее головной мозг, возникла и стала развиваться черепная коробка. Укрепление мускулатуры и активизация движения повлекли за собой усиление кровообращения и образование сердца. Таким образом у животных, первоначально похожих на ланцетника, постепенно появились органы, присущие позвоночным животным.
