脊椎动物(Vertebrata)：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，躯干又被横膈膜分成胸部和腹部，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。
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| 无颌类——脊椎动物中最低等的一类 |
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（圆口纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲例外），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。⑦除圆口纲外，水生动物具偶鳍，陆生动物具成对的附肢。该亚门包括：圆口纲、软骨鱼纲、硬骨鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。各纲的特征虽然有显著差别，但组成躯体的器官系统及其功能基本一致。
脊椎动物 盾皮类是戴盔披甲的鱼类，它们是甲胄和化石无颌类不同，是由覆盖头部的头甲和包裹躯干的躯甲两个单元组成，展出的东生清鳞鱼就是很好的例子，盾皮类是一支古老的有颌脊椎动物，和其它鱼类及高等脊椎动物一样，最前面的鳃弓发展成摄取食物的颌，颌上装备了牙齿。颌的出现是脊椎动物进化中的一次重大革命，无颌类只能被动地过滤水中的细小有机体，而有颌类可用颌主动摄取食物。盾皮类是一个种类纷繁的家族，在泥盆纪为其全盛时期，但随着泥盆纪的结束而趋于消亡。展出的云南鱼、武定鱼、般溪鱼，是部分不同种类的盾皮类的头甲。
鱼类中获得最大成功的要属硬骨鱼和软骨鱼类，二者在泥盆纪时虽在种类和数量上还远不能与无颌类的盾皮类匹比，在随后的时间里它们欲日益繁盛，现生的鱼类都属于这两类。
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| 无颌类——脊椎动物中最低等的一类 |
硬骨鱼类的一支，称为肉鳍类，包括终鳍类的肺鱼，因为它们的鳍具有发达的肉质柄，柄内的骨骼和高等脊椎动物的四肢骨相似，所以科学家们相信它们中的一支是四足脊椎动物的祖先，在泥盆纪晚期发展出两栖类。因此早期终鳍鱼类特别受到古生物学家的青睐。发现于中国云南早泥盆世的著名的扬氏先驱鱼乃是当前所知最早的终鳍类代表。肉鳍类在中晚泥盆世甚是繁盛，以后逐渐衰落，现在残存的仅有南美洲肺鱼、澳洲肺鱼和极为罕见的终鳍类拉蒂曼鱼。
另一支硬骨鱼类在古生代时身体都覆盖厚重的菱形鳞片，因为鳞片表面敷以发亮的名为硬质的物质，所以它们被称为硬鳞鱼类。像吐鲁番鳕、长兴鱼、重庆鱼、中华弓鳍鱼都是这类的代表。至中生代后期，硬鳞鱼类日趋衰落，现在还生存的硬鳞鱼极为稀少，生活在中国长江的
中华鲟堪你硬鳞鱼类中的活化石，被列为国家一级保护动物。
在生存竞争、优胜劣汰的自然规律下，到中生代后期硬鳞鱼逐渐被它们的后裔
真骨鱼取代。真骨鱼类的鳞片由于硬质退化只保留骨质基屑，因此薄而富有韧性，既不失去鳞片保护作用，又拥脱了硬鳞的沉重负担，增加了灵活性。所以从中生代后期至今，真骨鱼类的进化中不断完善自己，长盛不衰，由海洋到江湖河流无处不在，成为世界上最宠大的脊椎动物。展现中的狼鳍鱼和昆都伦鱼都是原始的真骨鱼类代表。
软骨鱼类除了覆盖身体的细小盾鳞，所有骨胳都是由软骨组成，从不骨化。现海洋中的各种鲨鱼和银鲛，就是这类鱼的代表。软骨鱼类从泥盆纪出现至今，在数量上一直没有大起大落，只有少数种类在古生代后期至中生代早期曾入侵到淡水中。软骨鱼类局限于海洋。软骨鱼类所以能够一直延续下来，是得益于它们是个内受精和富含蛋黄的卵，这是繁衍后代的有力保证。因为软骨鱼类骨骼为软骨性，在化石中不易保存,所以常见的化石是牙齿和鳞片。展出的中华
旋齿鲨，乃是其齿旋的一部分，这类牙齿旋的一部分，这类牙齿在西藏珠峰也有发现。