Относительно не так давно ученые старались установить при помощи серологических методов, которая из многочисленных гипотез относительно происхождения позвоночных, является наиболее правильной. Wilhelmi прежде всего обнаружил, что полухордовые обладают особенными биохимическими сходствами с иглокожими. В этом случае биохимические исследования дали такие же результаты, как и сравнительная эмбриология. По этой теории формы, давшие начало типу хордовых, происходят от иглокожих. Результаты анализов Wilhelmi нашли позже подтверждение в другом разделе исследований эволюционной биохимии. Мы считаем, что хотя бы с этой точки зрения следовало бы рассмотреть их ближе.
Биохимические реакции протекают в определенной последовательности. Виноградный сахар, то есть глюкоза, может в лаборатории подвергаться быстрому сжиганию. Конечными продуктами этой реакции являются двуокись углерода и вода, причем освобождается определенное количество свободной энергии. Этот же процесс сжигания Сахаров происходит и в живом организме, в виде многих последовательных реакций, протекающих под влиянием органических катализаторов, то есть ферментов.
В свете современных взглядов биохимической генетики образование каждого фермента происходит благодаря действию определенного гена. Биохимия показала, что процесс гликолиза, то есть постепенного ферментативного распада виноградного сахара, протекает в разных клетках и у разных организмов при помощи тех самых ферментов. Эта гомология процесса гликолиза указывает на эволюционную связь, существующую между разными организмами, свидетельствуя еще раз о правильности принципа эволюции.
Мышечная ткань является высоко дифференцированной тканью и приспособлена к быстрому и длительному действию. Своей способностью к очень быстрым сокращениям она обязана особым свойствам мышечного белка, который называем актомиозином. “Актомиозин встречается только в мышцах и является примером того, каким образом специализация химической структуры может создать молекулярную основу для особой физиологической функции”.
Поперечнополосатые мышцы, как и другие ткани, также имеют полный набор ферментов, управляющих гликолизом и тканевым дыханием. Главным источником энергии, как в работе мышц, так и в функции электрических органов некоторых рыб, в образовании света в некоторых световых органах животных, и вообще в работе, производимой клетками и тканями живого организма, является разложение аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) в аденозиндифосфорную кислоту (АДФ).
Благодаря наличию в тканях АТФ, то есть высокоэнергетического соединения, организм обладает запасами энергии, которые в соответствующее время могут освободиться. Повторный синтез, или ресинтез АТФ, наступает за счет энергии, освобождающейся при разложении углеводов, жиров и белков. Таким образом, ткань получает свободную энергию при разложении АТФ, а затем ресинтезирует АТФ при гликолизе или дыхании. В мышцах, которые способны к быстрой и длительной работе, имеется дополнительный механизм, обеспечивающий очень быстрый ресинтез АТФ.
В мышцах позвоночных имеется субстанция, называемая фосфогеном, то есть особое соединение фосфорной кислоты с органическим веществом, называемым креатином - креатинфосфорная кислота (КФ). Это соединение способствует почти моментальному ресинтезу АТФ. Реакцию можно представить схематически следующим образом: АТФ разлагается на АДФ, освобождая при этом энергию. АДФ, реагируя с КФ, почти моментально восстанавливает АТФ и освобождает креатин. Благодаря этому быстрому обеспечению фосфогеном процесс гликолиза и дыхания может происходить в более медленном темпе.
Сравнительные исследования фосфогенов, встречающихся в мышцах разных животных, показали основное различие между позвоночными и беспозвоночными животными. Оказалось, что все позвоночные, включая и круглоротых, содержат креатинфосфорную кислоту (КФ), тогда, как у беспозвоночных имеется аргининфосфорная кислота (АФ). Ланцетник, относящийся к хордовым, среди которых образует группу бесчерепных, имеет также в своих мышцах КФ, то есть с этой точки зрения сходен с позвоночными.
Установление этих фактов склонило D. M. Neddham и ее сотрудников к исследованию в этом направлении как низших хордовых, так и некоторых беспозвоночных. Автор стремилась найти зависимость между результатами биохимических исследований фосфогенов, содержащих высокоэнергетические соединения фосфора, и эволюционных исследований происхождения позвоночных. Оказалось, что оболочники (Tunicata) содержат только АФ, а не имеют КФ.