總鰭魚類
總鰭魚類的最早代表是泥盆紀中期的骨鱗魚。從它身上，實際上已經可以多多少少地看出一些早期兩棲類動物的“苗頭”了。
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骨鱗魚 |
首先，骨鱗魚的頭骨和上下頜完全是硬骨質的，而且許多骨塊的成分、位置和形狀都與早期的兩棲類相似。
其次，骨鱗魚的牙齒是“迷齒型”的。也就是說，在顯微鏡下觀察它的牙齒橫切面時，可以發現釉質層褶皺得很厲害，形成的圖案就像迷宮似的。有意思的是，早期的陸生兩棲動物的牙齒也是這種迷齒型的。
最有意義的是骨鱗魚偶鰭內部的骨骼結構，不僅不象肺魚那樣特化，反而其中各個骨塊的結構、位置和形狀，甚至骨塊之間的關節都與早期的兩棲動物非常相似了。
以此為基干，總鰭魚類發展成為兩個大的系統，即包括骨鱗魚在內的扇鰭魚類（亞目）以及空棘魚類（亞目）。
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真掌鰭魚 |
扇鰭魚類是大的肉食魚類，發現于泥盆紀至早二疊紀，多生活于淡水水域，現已滅絕。
扇鰭魚類中有一種生活在泥盆紀的真掌鰭魚，它們與早期兩棲動物的相似點就更多了。除了頭骨、牙齒和偶鰭上的相似之外，它們在脊索周圍有一系列骨環，骨環之間有小的骨穗，每一個環上有一根向后上方突起的脊。這些結構與早期兩棲類動物脊椎的結構已經非常相似了——骨環相當于椎間體、骨穗與椎體相當、而突起的脊則與兩棲類動物脊椎上的脊如出一轍。因此，有些科學家認為，從真掌鰭魚到陸生脊椎動物在進化上只差爬上陸地那短短的一步了。
空棘魚類是特化類群，頭骨骨片數量和牙齒數目均減少。它們在中生代較多，代表為大蓋魚等。我國發現的空棘魚類化石有長興魚等。
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