每一块化石都是一件珍宝，为人类揭示真相。它揭示了那些早已灭绝的有机物的形成，结构，甚至生活方式。虽然直至中生代早期脊椎动物才开始成为最主要的地球生命，但早在古生代，脊椎动物的始祖便已出现。本章将介绍脊椎动物的解剖结构，起源以及其在海洋中最早成功的适应辐射：鱼类。
脊索动物
脊椎动物属于脊索动物门，是一个从早寒武世就开始进化的有机物门类。在脊索动物进化的某段时期，所有的脊索动物都长出了脊索，即生物体内呈棒状的支撑结构，且在脊索之上长有神经索，此外还长有鳃裂或肺，以供呼吸。
脊索动物门下有三大亚门：尾索动物亚门，头索动物亚门和脊椎动物亚门。脊索动物门中数量最多的亚门是脊椎动物。脊椎动物在数量上虽不占优势，但凭借着自己较大的体型，活动能力，和智力，无论它们在何处生存，都能成为生态圈中的主导者。脊椎动物代表着人类的起源，也代表着与人类互动最频繁的脊椎动物的起源。
脊椎动物的解剖结构
脊椎动物包括鱼类，两栖类，爬行类，哺乳类和鸟类。虽然不同类群的动物具体特征各异，但这些脊椎动物都是彼此的近亲，都具备一些共同的解剖特征，具体如下：
1.左右对称：脊椎动物的一大基本特点即身体结构的左右对称性，即身体的一侧与另一侧成镜面对称。
2.脊柱。在脊椎动物体内，一连串椎骨组成脊索，沿着躯干背部的中心线分布，形成脊椎或脊柱。
3.内骨骼。除了脊柱之外，脊椎动物体内还有以脊柱为轴心的向轴性内骨骼，通常由硬骨或软骨组成。
4.附肢骨骼。大部分脊椎动物除了中轴骨外，往往还通过两条腿或鳍进行运动。
5.头盖骨。脊椎动物的神经中枢由感觉器官和大脑构成；它们通常位于躯干前端，被头盖骨保护着。
脊椎动物的肌肉呈节段性纤维状；因此肌肉可以收缩与运动。
6.咽部。在大部分脊椎动物体内，食道或喉部是空气、水、食物进入身体的小通道，而咽部是口腔与食道或喉部之间的连接部位，但并不明显。
7.鳃部或肺部。脊椎动物或通过鳃部从水中吸取氧气，或通过肺部从空气中吸取氧气。
8.脊髓神经与循环系统和消化系统。脊椎动物的脊索或脊椎上附着着脊髓。而在脊椎的另一边，即躯干体腔内则是循环系统与消化系统。
第一代脊椎动物的线索
研究最早期脊椎动物的古生物学家会寻找许多与体内有脊椎的动物相关的解剖特征。一块化石中若有头盖骨和躯干骨骼的存在，其特征已十分明显，可是最早期脊椎动物的化石往往非常不完整，即便有，也是一些最底层的结构，没有显示任何明显的解剖结构。因此，判断某物种是否为脊椎动物最可靠的依据之一是看其体内硬组织是否含有磷灰石。