一、由脊索動物到魚的進化。

脊索動物的起源和進化

現存的最低等脊索動物，如海鞘、文昌魚等，由于體內還沒有堅硬的骨骼，至今還沒有發現它們的化石祖先。因此，關于脊索動物的起源，只能用比較解剖學和胚胎學的證據來進行推測。

在形形色色的無脊椎動物中，哪一門類是脊索動物的祖先呢?近一百余年，許多動物學工作者提出了種種的假說。這里介紹比較重要的兩個假說：

其一是環節動物論(annelid theory)，認為脊索動物起源于環節動物，指出這兩類動物都是兩側對稱和分節的，都有分節的排泄器官和發達的體腔，都是密閉式的循環系統。如果把一個環節動物的背腹倒置，則腹神經索就變得和脊索動物的背神經管位置一樣了;心臟的位置和血流的方向也就同于脊索動物。但是，這樣背腹倒置的論點也是不能自圓其說的。例如，這樣口就變得在背側，腦就在腹側，和脊索動物也并不一樣，而且脊索、鰓裂以及胚胎發育等方面的差異，都無法解釋。因此，這一假說目前已被遺棄。

其二是棘皮動物論(echinoderm theory)，認為脊索動物起源于棘皮動物。這是基于胚胎發育的研究。棘皮動物在胚胎發育過程中屬于后口動物(deuterostomia)，同時以體腔囊法形成體腔，和一般無脊椎動物不同，但卻和脊索動物相似。另外，棘皮動物的幼體——短腕幼蟲(Auricularia)，和半索動物的幼體——柱頭幼蟲(Tornaria)，在形態結構上非常近似(下圖)。半索動物在動物界的地位是處于無脊椎動物與脊索動物之間的過渡地位。生物化學方面的研究也證明棘皮動物和半索動物有較近的親緣關系。這兩類動物的肌肉中都同時含有肌酸和精氨酸，一方面表明這兩類動物親緣關系較近，另一方面也表明這兩類動物是處于無脊椎動物(僅有精氨酸)和脊索動物(僅具肌酸)之間的過渡地位。基于上述原因，持棘皮動物論者認為棘皮動物和脊索動物來自共同的祖先。

兩假說中，以后一假說贊同者較多，可能是正確的，雖然還沒有直接的化石證據。

至于脊索動物的祖先，推想是一種蠕蟲狀的后口動物，它們具有脊索、背神經管和鰓裂。這種假想的祖先可以稱之為原始無頭類。原始無頭類有兩個特化的分支，即尾索動物和頭索動物。由原始無頭類的主干演化出原始有頭類，即脊椎動物的祖先。

原始有頭類以后向兩個方向發展：一支進化成比較原始、沒有上下頜的無頜類(甲胄魚和圓口類);另一支進化成具有上下頜的有頜類，即魚類的祖先。

脊椎動物的進化可以分為三個大階段：第一階段是在水中的進化，也就是魚類(軟骨魚和硬骨魚)的進化;第二階段是從水中到陸地上的進化，即兩棲類和爬行類的進化;第三階段是由爬行類進化出來的兩支高等脊椎動物，鳥類和獸類的進化。

二、由原始魚到現代魚的進化。

魚的起源很早，在世界上還沒有人類的時候，魚類就生活在海洋里了。雖然在數億年的演化過程中有一些古老的種類已經滅絕，但另有其它新興的種類繼之產生。據文獻記載，魚最初發現于據今四億年的奧陶紀地層，但所得到的那時魚類的化石是不完整的，一直到了志留紀晚期，才完整地獲取了關于化石及早期脊椎動物關系的概念。泥盆紀時，各種古今魚均已出現。泥盆紀時代既可謂是魚的初生年代，也是魚的極盛時代，當時，由于其它的脊椎動物還不多，所以有人把泥盆紀城為“魚的時代”。到了新生代，各群魚類十分繁多，成為脊椎動物中最大的類群，為魚類的發展史中的全盛時代。

從泥盆紀所取得的化石分析，古代魚類可分為四大類：無頜類、盾皮類、軟骨魚類、及硬骨魚類。無頜類動物在志留紀及泥盆紀中最多，被公認為最早的脊椎動物，化石的無頜類的身體幾乎被厚硬骨板及硬的東西包被，故稱為甲胄魚類。盾皮魚類是最早的有頜類，它們泥盆紀時盛極一時，但到了末期則大部分絕滅。有人認為軟骨魚類及硬骨魚類是由盾皮類沿兩個方向演變而來，但至今仍無證據證實。軟骨魚類被認為是最“原始”的魚類，但一般認為軟骨魚類與硬骨魚類是兩支平行發展的分支。最早的硬骨魚類是古鱈類，再由此演變現存的絕大多數的硬骨魚類。硬骨魚類中的內鼻孔魚類的典型原始類型代表是雙鰭魚與和骨鱗魚，后者是最早的泥盆紀的總鰭魚類。而總鰭魚類又被認為是最早的兩棲類的直接祖先。

1938年12月22日，有人在非洲東南沿岸捕到一條大魚，其身長1.5米，重58公斤，后經專家研究與確認，認為這條魚應屬總鰭目的一個新的科，至此，人們終于把已絕跡的魚找了回來，后來此魚被命名為拉蒂邁魚(即矛尾魚)。矛尾魚這種活化石的出現給了我們很大的啟示。大家都知道，人類是經過漫長的歷程進化而來的;魚類上陸進化為兩棲類，然后完全脫離水域進化為陸地是的爬行類和哺乳類，最后才進化為人類。具體地說，總鰭魚類分為兩支，其中一支(骨鱗魚類)脫離了水域。逐步進化為人;另一支比較保守(空棘魚類)，始終沒有離開水。現在的矛尾魚類就是后者的后代。矛尾魚這種活化石為我們提供許多無法從化石材料中獲取的情況。