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Les animaux céphalochordés possèdent une chorde qui parcourt tout l'axe antéro-postérieur de l'animal et est donc présente dans la tête (d'où le nom du groupe).
Le céphalochordé le plus répandu est l'amphioxus ou lancelet qui mesure quelques centimètres de longueur et vit dans les zones sableuses sous-marines. Le plus ancien céphalochordé connu date du cambrien inférieur.
Les céphalochordés sont des microphages. L'eau pénètre dans la cavité buccale puis dans la cavité pharyngienne puis traverse les 90 fentes pharyngiennes. Les particules en suspension sont alors récupérées par un mucus produit par l'endostyle, un tissu constitué de cellules glandulaires et de cellules ciliaires (et qui est capable de métaboliser l'iode : c'est l'homologue de la glande thyroïde des vertébrés). Les fentes branchiales sont soutenues par des arcs branchiaux. Le sang y circule dans des arcs aortiques où se produit ainsi l'hématose.
