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最早的脊椎動物是魚類，它們被發現於寒武紀早期的地層中，以雲南澄江動物群中的昆明魚、海口魚和鍾健魚為代表。在化石標本上可以看到海口魚的頭部有眼睛及一個被軟骨狀組織保護的最早的大腦、一個脊索及一些推斷的脊椎骨。
人們會提出疑問為什麼我們要關注脊椎動物？因為我們人類就是。
人類與動物的區別就是會自主思考，思考會在大腦進行，大腦的重要性不可言喻。而大腦的起源和演化則是伴隨著脊椎動物的起源和演化而進行的。古脊椎動物學的神奇之處，它不僅描述了包括人類在內的脊椎動物的自然歷史，還顯現出了演化曲折、生命的頑強和大自然的奇妙。
為什麼要叫作脊椎動物呢？
脊椎動物，又稱為頭顱動物，是具備頭顱和脊椎骨的動物，如魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類和人類。頭顱的最主要功能是容納並保護腦組織，而脊椎骨的最主要功能是容納並保護脊髓。腦和脊髓組成中樞神經系統。
在這個系統內大量神經細胞聚集在一起，有機地構成網絡，傳遞、儲存和加工身體的感官所感知到的信息，支配與控制動物的全部行為。中樞神經系統演化的頂級代表是可以進行創造性思維的人腦。
因此可以說，脊椎動物演化的核心是中樞神經系統的演化。由於中樞神經系統被包裹在骨骼內，要進行深度解剖才能看到，而頭骨和脊椎骨僅被皮膚和薄層肌肉覆蓋，經過淺層解剖便能看到，所以在對動物的鑑定和分類中更為直觀。此外，脊椎骨在動物的整個身體中的分布範圍比頭骨大得多，因而更顯著，所以這類動物更多地被稱為脊椎動物。
由於脊椎動物身體上的骨骼很堅硬，所以保存為化石的可能較大。其它成分則較軟，保存為化石的可能性很小。因此對脊椎動物演化的解讀主要通過發現於不同時期的地層中的化石來進行：根據各種化石的形態特徵追索不同時代的化石之間的祖裔關係，根據化石牙齒與頜的特徵所指示的動物食性來判斷食物鏈關係，根據化石肢骨指示的運動方式來推測動物的行為習慣和活動範圍等。
脊椎動物的起源在哪裡？
你可知道脊椎動物起源在哪裡呢？
脊椎動物支系最早出現在5.41億—4.85億年前的寒武紀早期，作為「寒武紀大爆發」的一部分。
最早的脊椎動物是魚類，它們被發現於寒武紀早期的地層中，以雲南澄江動物群中的昆明魚、海口魚和鍾健魚為代表。在化石標本上可以看到海口魚的頭部有眼睛及一個被軟骨狀組織保護的最早的大腦、一個脊索及一些推斷的脊椎骨。這類最早的脊椎動物沒有頜，統稱為無頜類，只能通過過濾海水中懸浮的食物的方式或通過吮吸的方式攝食，簡單而生硬。
在脊椎動物漫長的進化之旅中，我們人類誕生了。
人類的起源也是非常有意思的，早期靈長類由於個體較小，棲息在樹林中以昆蟲和花果為食，並在樹枝間擺蕩尋找食物或躲避天敵。這種生態促使了靈長類的視力和大腦的發展。
當氣候逐漸乾旱，稀樹草原代替了茂密的森林的時候，生活在森林中的一支具有較大的腦量、手腳靈活的人猿類不得不改變樹棲的習慣來到地面生活，演化出直立行走的運動方式而成為最早的人類。直立行走的最直接效果就是解放出前肢，使得這支古人類可以憑藉它們增大的大腦及靈活的前肢製造工具。
而製造工具是脊椎動物演化中最偉大的飛躍。現代人製造的工具不僅使人類的四肢得到了延伸，把活動範圍從地面擴大到海洋和藍天，還使我們的視力和腦力得到了大幅度的延伸，使人類的活動範圍進一步超越任何生物而擴大到太空。
因此製造工具是人與動物的分水嶺。工具的出現標誌著具有文化特徵的人類的起源，發生在大約260萬年前。隨著工具製造技術的不斷提高及腦量的不斷增大，最終在大約20萬年前演化出現代人。
脊椎動物那跌宕起伏的歷史
脊椎動物從起源到現在的整個演化過程跌宕起伏，在繁盛與絕滅中搖擺。
二-三疊紀大絕滅發生在約2.52億年前。這個有史以來最大的絕滅是由西伯利亞大量火山噴發導致的，火山噴出的氣體導致全球變暖、酸雨和海洋淤塞。噴發排放了大量的二氧化碳和二氧化硫等氣體，導致大氣圈的急劇加熱，造成植被大量死亡。在海洋中，噴發導致的大量泥沙無疑造成淺水濾食者的死亡。
二疊-三疊紀大絕滅是劇烈間斷的標誌，將古生代的動物群分開。
在早三疊世，只有少數支系倖存下來。最著名的倖存者是水龍獸，它在三疊紀最早期時擴散到世界各地，其他倖存者包括兩到三個兩棲類支系，一些爬行類支系。倖存者進入的是一個空曠而難以預料的世界。然而這一危機觸發了海洋和陸地上現代生態系統的起源與生命的復甦。
到了晚三疊世，現代滑體兩棲類的祖先、龜鱉類、鱷類、蜥蜴類以及哺乳類已經興起了。恐龍也出現在三疊紀，而恐龍包括了鳥類的祖先。在海洋中，首次出現從陸地返回海洋生活的海生爬行類——楯齒龍類、腫肋龍類、幻龍類、魚龍類和海龍類，軟骨魚類和輻鰭魚類的新類群也開始多樣化。
白堊紀-古近紀大絕滅發生在大約0.66億年前。
一顆意想不到的小行星撞擊了地球，落在墨西哥的希克蘇魯伯地點，並擊穿了巖石圈，導致地球內部的巖漿大量噴發。整個地球被濃濃的火山灰和毒氣所覆蓋，植物沒有陽光進行光合作用，大氣層含氧量極低，從而首先導致大量植物的滅絕，然後連鎖導致食植類、隨後是食肉類的滅絕。
在陸生四足類中，非鳥恐龍和翼龍以及一些蜥蜴、鱷類及鳥類消失了。在海洋中，蛇頸龍、滄龍及一些鯊魚和真骨魚消失了。
白堊紀-古近紀大絕滅後大多數倖存的陸棲和淡水棲動物是小型的。
大多數絕滅的海生類型是能自由遊泳的或漂浮的，但是許多開放水系的魚類倖存下來了。在海底棲息的類群中，主要是諸如珊瑚、苔蘚蟲和海百合之類的濾食者遭遇絕滅，而以腐殖質為食的類群則沒有受到太大的影響。
大家通過對脊椎動物的了解，可以發現科學並不神秘，我們甚至每時每刻都能夠接觸到，只要我們用心去觀察身邊的事物，就能夠體驗到認知與探索的樂趣。