脊椎動物體內有一條由一串脊椎骨連接而成的脊柱，也就是我們通常所說的脊梁骨，它起著支撐身體的作用；脊柱前方有發達的頭骨，它與脊柱一起，連同從脊椎骨兩側伸出的肋骨，以及在魚形脊椎動物中具有的與脊椎骨相聯系的奇鰭，構成了脊椎動物的中軸骨骼。大多數的脊椎動物還有一套附肢骨骼，由成對的偶鰭（存在于魚形脊椎動物身體上）或四肢（存在于四足類脊椎動物身體上）組成，起到平衡、推動身體前進以及在前進時掌握方向的作用。附肢骨骼通過骨質的肢帶與身體中軸骨骼相連接，前方的一對肢帶叫做肩帶，后方的一對叫做腰帶。
20世紀之末，我國云南昆明海口地區發現了幾種5億2千萬年前的原始脊椎動物：昆明魚、�？隰~和海口蟲。它們表明，脊椎動物的歷史至少從寒武紀早期就開始了。尤其是�？谙x，其解剖學特征一方面與現代仍生存的原始脊索動物文昌魚驚人地相似，另一方面又顯示了明顯的脊椎動物的特征，如具有位于身體前端的腦、原脊椎、身體側面的眼睛、軟骨化的鰓弓和礦化的咽喉齒等等。軟骨化的鰓弓和礦化的咽喉齒都是神經脊的派生物，它們的存在證明�？谙x已經處于頭索動物與脊椎動物分異點附近向脊椎動物方向演化的關鍵位置上。 現代的脊椎動物無疑都具備脊椎和頭顱，但是在脊椎動物剛剛出現的原始階段，也許這樣的顯著特征并沒有最終完成。那么什么才是最原始脊椎動物的關鍵特征呢？最近的研究發現，脊椎動物在胚胎發育早期存在著無脊椎動物所沒有的一種叫做神經脊的組織。這一組織直接或間接地參與了大量脊椎動物所特有的組織和器官的發生過程。因此，神經脊很可能就是區分脊椎動物與無脊椎的脊索動物的關鍵特征，它的出現是使脊椎動物成為一支進化上最為成功的動物類群的主要原因。 �？谙x是我國古生物學家陳均遠研究員發現的，標本數量多達300余條。這些大小只有3厘米的原始魚形脊椎動物化石標本保存了眼、性腺、心臟、血管、脊索、腸道、生殖腺、神經索以及神經索前端膨大的分成三個部分的腦。如此完好的化石為科學家揭開這種生活在5億2千萬年前的原始脊椎動物的秘密及其生態環境的奧秘提供了大量的科學信息。
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