Влюбленные в науку, Мечников и Ковалевский помогали друг другу советом и критикой. Оба работали в это время над родственными проблемами. Оба с энтузиазмом относились к эволюционной теории Дарвина и немало способствовали победе и развитию дарвинизма. Илья Ильич изучал тогда низших беспозвоночных животных — кольчатых и ленточных червей, моллюсков, насекомых и самого низшего хордового — баланоглосса.
Исследования Мечникова и Ковалевского создавали твердую основу эмбриологии беспозвоночных животных.
Ланцетника долгое время ученые считали рыбой и приравнивали к миногам, с личинками которых он имеет некоторое наружное сходство. Но ланцетник по своему строению стоит гораздо ниже миноги.
Французский ученый Кювье (1769–1832), изучив особенности строения животных, разделил признаки, определяющие их сходство, на более и менее важные. На основании более «важных» признаков он насчитал четыре основных типа строения животных. Сообразно этому Кювье распределил всех животных на четыре группы. Эта группы не имели между собой ничего общего, каждая была словно отгорожена от остальных непроходимой пропастью. К одной из групп Кювье отнес всех позвоночных животных, три остальные группы охватывали животных беспозвоночных — членистых, мягкотелых, лучистых.
Эволюционное учение Дарвина показало ошибочность теории Кювье: животные находятся в родственных связях между собой. Нет непроходимых пропастей между группами: весь животный мир — одно целое. Но в те времена фактов, которые подтверждали теорию Дарвина, было известно не очень много. И позвоночные животные как бы противопоставлялись беспозвоночным: найти формы, которые позволили бы связать эти две группы в одно целое, ученым не удавалось.
Замечательное открытие Ковалевского показало, что позвоночные и беспозвоночные животные — ветви одного и того же дерева.
Ланцетник — небольшое морское полупрозрачное существо всего в пять-восемь сантиметров длиной. Его рыбообразное тело заострено с обоих концов. У него есть хорда — «спинная струна» (прообраз нашего позвоночника), под струной расположен кишечник, над струной — спинной мозг. Эти особенности строения сближают ланцетника с позвоночными животными. Все же ланцетник отличается от позвоночных животных. У него нет ни головы, ни черепа, ни головного мозга, ни костей, ни сердца. Это в высшей степени интересное животное, последнее из могикан, последний из сохранившихся до наших дней представителей давно вымершего класса позвоночных, очень распространенного в древние геологические эпохи.
Ковалевский занялся изучением зародыша ланцетника и увидел, что начальные стадии развития этого зародыша очень схожи с таковыми морского червя стрелки — сагитты. Оказалось, что по развитию зародыша ланцетник напоминает скорее беспозвоночное животное, чем позвоночное.
Это открытие имело огромное значение: оно позволило позже Ковалевскому и Мечникову создать теорию зародышевых листков — одно из блестящих доказательств единства животного мира[10].
Илья Ильич, участник и близкий свидетель этих важных в истории науки событий, писал в воспоминаниях, посвященных другу своей молодости:
«Он переплачивал Джованни для того, чтобы добыть их (ланцетников) в достаточном количестве, и сосредоточивал все свои усилия, чтобы заставить их положить икру. Долгое время это ему не удавалось. Ланцетники, переполненные яйцами и семенными телами, по нескольку дней живали в его банках. Обеспокоенные, они быстрыми движениями всплывали, чтобы затем как можно скорей снова зарыться в песок, выставляя оттуда лишь свою головную часть тела. Но из всего этого ничего не выходило, и ланцетники, выведенные из нормальной обстановки, отказывались метать икру. Наконец однажды, уже ночью, Ковалевскому удалось найти несколько оплодотворенных яичек в — одной из банок. Он не засыпал всю ночь, и тут-то ему представилась изумительная картина. Яйцо, разделившись на целый ряд сегментов, превратилось в пузырек, одна половина которого углубилась в другую. Вскоре поверхность зародыша стала покрываться мерцательными волосками. Овальный зародыш закружился внутри яйцевой оболочки и, прорвав последнюю, выплыл в виде личинки». Последовало тщательное изучение личинки ланцетника и морской звезды, приведшее к важнейшим открытиям. Ковалевский установил связь между двумя царствами животных — позвоночными и беспозвоночными. В этот период жизни двух товарищей по науке исследования Ковалевского по своему значению превосходили то, что делал Мечников. Крупнейшие научные труды Ильи Ильича были произведены позже.
10
Зародышевые листки (или пласты — слои тела зародыша многоклеточных животных и человека.