在脊椎動(dòng)物5大類中，魚類是最低等的，在地球上出現(xiàn)的時(shí)間也最早。我們對(duì)現(xiàn)生魚類都較熟悉，但對(duì)地質(zhì)的早期魚類、以及它們?nèi)绾芜M(jìn)化為現(xiàn)生魚類，就比較生疏了。讓我們順著時(shí)間的長河，向前追溯。

現(xiàn)知最早的魚類化石，發(fā)現(xiàn)于距今約5億年前的寒武紀(jì)晚期地層中，但只是一些零散的鱗片，未能給我們一個(gè)有關(guān)魚類身態(tài)的輪廓。到距今4億年至3億5千萬年前的志留紀(jì)晚期和泥盆紀(jì)時(shí)，才有大量魚化石被發(fā)現(xiàn)。這些魚化石，有的在構(gòu)造特征上彼此已很不一樣，說明當(dāng)時(shí)已有多類魚類存在。很可能，在有化石記錄之前，它們業(yè)已分道揚(yáng)鑣，在各自進(jìn)化途徑上走過了一段相當(dāng)長的路程。

最早出現(xiàn)的魚類是無頜魚類。顧名思義，它們還沒有上、下頜，只有一個(gè)漏斗式的口位于身體前端。這種口，不能主動(dòng)攝食，只有靠水流把微小生物帶進(jìn)口內(nèi)。再者是它們沒有腹鰭，但有膜質(zhì)的外骨骼，包裹在身體外邊。所以無頜魚類又有甲胄魚類之稱。由于這外骨骼的存在，曾引起有關(guān)學(xué)者的一番爭論：到底是軟骨在先或硬骨在先?在脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)生過程中，總是先出現(xiàn)軟骨，然后由軟骨形成硬骨。一般認(rèn)為，個(gè)體發(fā)生反映系統(tǒng)發(fā)生。據(jù)此，在生物進(jìn)化過程中，應(yīng)該是軟骨在先，硬骨在后，可最早的脊椎動(dòng)物先出現(xiàn)的卻是硬骨，這怎么解釋?有人說，還是軟骨在先，只是軟骨不能保存為化石而已。到底怎樣，未有定論。

無頜魚類包括迥然不同兩大類：頭甲類和鰭甲類，每類又各有分支，有不同類型的形形色色代表，也曾繁盛一時(shí)。但好景不長，到泥盆紀(jì)中期(距今約3億5千萬年前)，它們絕大多數(shù)絕滅了。只因現(xiàn)生的七鰓鰻和盲鰻的某些特征與頭甲類的一致，學(xué)者揣測(cè)，前者有可能是后者的現(xiàn)生代表。按此，頭甲類應(yīng)還沒最后絕滅。可是，從頭甲類到七鰓鰻和盲鰻之間，從泥盆紀(jì)到現(xiàn)代3億多年里，都沒發(fā)現(xiàn)它們的中間環(huán)節(jié)(圖14)。究竟這些營寄生生活的現(xiàn)代無頜魚類是如何從身披甲胄的祖先進(jìn)化來的，還是一樁懸案。鰭甲類無現(xiàn)生代表，被認(rèn)為是一絕滅的類別。但是，由于鰭甲類中的異甲類的某些特征與后期有頜魚類的近似，有人說，異甲類可能是有頜魚類的遠(yuǎn)祖。是否這樣，尚需更多的論證。

最早的有頜魚類是盾皮魚類，它不僅已有上、下頜，并還有了偶鰭。這樣，它便有可能主動(dòng)攝食了。盾皮魚類通常分節(jié)甲類和胴甲類，它們都披有甲，在泥盆紀(jì)晚期最為繁盛。前者可以尾骨魚為代表，后者可以溝鱗魚為代表。有人認(rèn)為，盾皮魚類可能與現(xiàn)代鯊類有親緣關(guān)系，但另一些人認(rèn)為可能與硬骨魚類的關(guān)系更密切。

板鰓類也稱軟骨魚類，包括鯊類和全頭類。鯊類常被認(rèn)為是比較原始的魚類，因?yàn)樗鼈兙哕浌枪趋?。軟骨在先，硬骨在后。但也有人認(rèn)為鯊類的軟骨是次生性的，是由硬骨“退化”來的，硬骨在先，軟骨在后。甲胄魚類和盾皮魚類不是都具硬骨嗎?最早的硬骨才是真正原始的。

最早的軟骨魚類出現(xiàn)于泥盆紀(jì)早期(距今3億8千萬年前)，裂口鯊常被視為最原始代表之一，并很可能是所有鯊類的祖先。它是一種近于1米來長的鯊類，有一個(gè)典型的鯊類體型——紡錘形，眼大，靠近吻端。兩個(gè)背鰭，第一背鰭前有一粗壯的背刺。胸鰭特別大，腹鰭小。尾鰭外形上、下葉對(duì)稱，內(nèi)部構(gòu)造上脊柱卻一直伸到尾鰭上葉的末端，故仍為歪形尾。偶鰭基部寬，末端尖，為原始類型的鰭。牙齒“筆架”形，中央的齒尖高，兩側(cè)的低(圖15)。從裂口鯊這種近似軟骨魚類中心基干出發(fā)，進(jìn)化出后期的各種鯊類，包括典型的鯊類和身體扁平的鰩類。這些鯊類從中生代一直生活在海洋中，既沒有特別昌盛過，但也沒有被淘汰。

硬骨魚類是最進(jìn)步的魚類，也是現(xiàn)今世界上水域中的“主人”。一般認(rèn)為，硬骨魚類是從棘魚進(jìn)化來的。棘魚是早期有頜魚類，早志留世(距今4億年前)便已出現(xiàn)，一直延續(xù)到二疊紀(jì)(距今2億5千萬年前)。這是一種小型魚類，曾被認(rèn)為與盾皮魚類有關(guān)，與軟骨魚類有關(guān)，通過對(duì)新材料的研究，才確定它與硬骨魚類有關(guān)。

硬骨魚類分兩大支，一支叫輻鰭魚類，一支叫肉鰭魚類。前者最早出現(xiàn)于距今約3億8千萬年前的泥盆紀(jì)中期，經(jīng)過軟骨硬鱗類(部分軟骨、斜方鱗、明顯歪尾)、全骨魚類(部分軟骨、斜方鱗、輕歪尾)和真骨魚類(硬骨、圓鱗、正尾)三個(gè)進(jìn)化階段而至現(xiàn)代魚類。肉鰭魚類包括總鰭魚和肺魚，而總鰭魚又分空棘魚類和扇鰭魚類。拉蒂邁魚是空棘魚類的的現(xiàn)生代表，而扇鰭魚類則全為化石種類。后者曾被認(rèn)為是陸生四足動(dòng)物的祖先，但被我國學(xué)者所否定。肺魚類從泥盆紀(jì)(3億6千萬年前)開始出現(xiàn)，還有澳洲肺魚、非洲肺魚和南美肺魚為代表。顧名思義，肺魚是可用肺呼吸的，這可是陸生脊椎動(dòng)物的基本要求，再加上其它一些特征，肺魚曾被認(rèn)為可能是陸生四足動(dòng)物的祖先。后來這“祖先”地位被“具有內(nèi)鼻孔”的扇鰭魚所取代。20世紀(jì)80年代，隨著扇鰭魚類內(nèi)鼻孔的被否定，扇鰭魚類祖先說動(dòng)搖了。于是有關(guān)學(xué)者又回到肺魚中去尋找陸生四足動(dòng)物的祖先了。