在泥盆紀的時候，最早的肉鰭魚類出現了，并分化成肺魚類（目）和總鰭魚類（目）兩大類。 與輻鰭魚類不同的是，早期的肉鰭魚類在歪型尾上有一個位于體軸之上的索上葉。它們的鰭有中軸骨骼和在中軸骨骼兩側向外呈輻射排列的較小的骨頭，然后再在這些骨頭的末端長有骨質的鰭條。這樣的鰭叫做原鰭。原始的輻鰭魚類只有一個背鰭；早期的肉鰭魚類卻有兩個背鰭。原始的肉鰭魚類的鱗片是齒鱗型，在鱗片基部骨質之上有厚層的齒鱗質；而原始的輻鰭魚類的鱗片的齒鱗質很有限，卻有厚層的釉質層覆蓋在表面。 在魚類自身進化的道路上，肉鰭魚類可以說是進化的一個旁支，可是從整個脊椎動物的進化來說，肉鰭魚類卻是一個舉足輕重的類群，因為后來出現的四足類脊椎動物，就是從肉鰭魚類中進化出來的。
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