脊索動物的起源和進化
現存最低級的脊索動物，如海鞘和文昌魚，因為體內沒有硬骨，所以還沒有找到它們的化石祖先。因此，脊索動物的起源只能從比較解剖學和胚胎學的證據來推斷。
在各種無脊椎動物中，哪壹種是脊索動物的祖先？在過去的壹百年裏，許多動物學家提出了各種各樣的假設。這裏有兩個重要的假設:
壹種是環節動物論，認為脊索動物起源於環節動物，指出這兩種動物兩側對稱分節，有分節的排泄器官和發達的體腔，是封閉的循環系統。如果環節動物的背腹倒置，腹神經索就變得與脊索動物的背神經管相同；心臟的位置和血液流動的方向與脊索動物相同。但是，這樣壹個背面顛倒的論點是不能成立的。比如這樣口就變成了背側，腦是腹側，和脊索動物不壹樣，脊索動物、鰓裂、胚胎發育的差異都無法解釋。所以這個假設目前已經被放棄了。
二是棘皮動物學說，認為脊索動物起源於棘皮動物。這是壹項基於胚胎發育的研究。棘皮動物在胚胎發育過程中屬於後口綱，同時通過腔囊方式形成體腔，與普通無脊椎動物不同，但與脊索動物相似。此外，棘皮動物的幼蟲黑木耳和半棘螈的幼蟲Tornaria在形態和結構上非常相似(下圖)。半脊椎動物在動物界的地位是介於無脊椎動物和脊索動物之間的過渡地位。生化研究也證明棘皮動物和半棘皮動物密切相關。這兩種動物都同時含有肌酸和精氨酸，壹方面說明這兩種動物親緣關系很近，另壹方面又處於無脊椎動物(只有精氨酸)和脊索動物(只有肌酸)之間的過渡地位。基於以上原因，棘皮動物認為棘皮動物和脊索動物來自同壹個祖先。
在這兩種假說中，後壹種假說更令人滿意，而且可能是正確的，盡管還沒有直接的化石證據。
至於脊索動物的祖先，推測是壹種蠕蟲狀的後頜動物，有脊索、背神經管和鰓裂。這種假想的祖先可以稱為原始無頭類。原始十足目有兩個特化的分支，即尾索動物和頭索動物。原始頭足類動物是由原始無頭動物的脊椎，也就是脊椎動物的祖先進化而來的。
原始頭足類後來朝兩個方向發展:壹個是進化成相對原始的無顎類(甲魚和圓口類)，沒有上下顎；另壹個分支進化成有上下頜的頜，也就是魚類的祖先。
脊椎動物的進化可分為三個階段:第壹階段是在水中的進化，即魚類(軟骨魚和硬骨魚)的進化；第二階段是從水到陸地的進化，即兩棲爬行動物的進化；第三階段是鳥類和哺乳動物兩種高等脊椎動物的進化，由爬行動物進化而來。
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