脊椎动物演化的证据

脊椎动物是指有脊椎骨的动物，是脊索动物的一个亚门。这一类动物一般体形左右对称，全身分为头、躯干、尾三个部分，有比较完善的感觉器官、运动器官和高度分化的神经系统。包括鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物等五大类。早在1999年，我国舒德干等人就在云南澄江化石库距今5.3亿年的早寒武世地层中发现了“裸体”昆明鱼和海口鱼。将已知最古老脊椎动物记录前推了约5000万年。2003年初，舒德干等人再度在《自然》杂志著文，他们通过对数百枚海口鱼标本的深入研究，揭示出它们一方面已经开始演化出原始脊椎骨和眼睛等重要头部感官，另一方面却仍保留着无头类的原始性器官，从而证实了它们不仅是已知最古老的脊椎动物，而且还属于地球上一类最原始的脊椎动物。海口鱼是一种原始的拟似鱼类生物，属于无颌总纲。其下只有一个物种，就是耳材村海口鱼。海口鱼身体结构接近现存的七腮鱼。头部有六片到九片腮，有明显的背鳍。海口鱼有明显的头部及躯体。头上有最少6个及可能9个鳃。它可能有脊索，但是标本只保存了一小段。标本失去了尾巴末端。背鳍指向头部，现今的鱼类中亦有少数是这样的。海口鱼亦有腹鳍。在腹部有13个环状结构，估计是生殖腺、排泄器官或其他东西。其骨骼并没有生物矿化的迹象。迷齿类这是一类原始的两栖类，因牙齿的釉质层在横切面上呈迷路构造，故名迷齿两栖类。产自格陵兰岛上泥盆统老红砂岩中的鱼石螈可作为代表。身体表面复以细小的鳞片，身体后部拖一条鱼形的尾鳍。头骨的结构、牙齿的特征、脊椎的形态等都与总鳍鱼很相似，由此可以断定迷齿类由鱼类进化而来。迷齿两栖类在石炭纪和二叠纪发展为两栖类的主体，它们种类多、个体大，其中的石炭蜥可能经过像蜥螈或西蒙螈那样的代表进化为中生代时占统治地位的爬行类。无孔亚纲爬行动物中最原始的一群，出现于石炭纪晚期。无孔亚纲是种羊膜动物，头骨上没有颞颥孔。无孔亚纲是种传统上的用法，有人提出这些无孔类动物彼此关系很远，所以应该被分为几个生物群。始祖鸟已知最古老、最原始的鸟类，生活于约1亿5千5百万到1亿5千万年前晚侏罗纪。始祖鸟是一种古脊椎动物，头部像鸟，有爪和翅膀，稍能飞行，有牙齿，尾巴很长，由多数尾椎骨构成，除身上有鸟类的羽毛外，跟爬行动地相似。由于始祖鸟有着鸟类及恐龙的特征，始祖鸟一般被认为是它们之间的连结:可能是第一种由陆地生物转变成鸟类的生物。鸭嘴兽它是最古老而又十分原始的哺乳动物，早在2500万年前就出现了。它的尾巴扁而阔，前、后肢有蹼和爪，适于游泳和掘土。鸭嘴兽是生存于澳大利亚的单孔目特殊哺乳动物，能生蛋，不恒温。是形成高等哺乳动物的进化环节。所谓单孔目动物，是指处于爬行纲动物与哺乳纲动物中间的一种动物。它虽比爬行纲动物进步，但尚未进化到纯粹的哺乳动物。两者相同之处在于都用肺呼吸，身上长毛；而单孔目动物又以产卵方式繁殖，因此保留了爬行动物的重要特性。总之，脊椎动物数量最多，结构最复杂，进化地位最高。形态结构彼此悬殊，生活方式千差万别。除具脊索动物的共同特征外其他特征还有：①出现明显的头部，中枢神经系统成管状，前端扩大为脑，其后方分化出脊髓。②大多数种类的脊索只见于发育早期，以后即为由单个的脊椎骨连接而成的脊柱所代替。③原生水生动物用鳃呼吸，次生水生动物和陆栖动物只在胚胎期出现鳃裂，成体则用肺呼吸。④除圆口纲外，都具备上、下颌。⑤循环系统较完善，出现能收缩的心脏，促进血液循环，有利于提高生理机能。⑥用构造复杂的肾脏代替简单的肾管，提高排泄机能，由新陈代谢产生的大量废物能更有效地排出体外。