一、无脊椎动物的演化历程
地球上最早的动物是单细胞的原生动物。
多细胞动物是由原始的单细胞动物演变而来的。一般认为多细胞动物起源于原始的鞭毛虫类，因为它们有许多种类表现出向多细胞状态发展的倾向，如团藻、空球藻等。
低等多细胞动物有多孔动物和腔肠动物。它们具有内外两胚层。内胚层是由囊胚细胞内陷或移入形成。在多孔动物，内胚层围的原肠腔不具有消化能力，只有细胞内消化，被认为是进化过程的侧生动物；而在腔肠动物，原肠腔即消化循环腔，原肠胚的开口则成为将来的口。腔肠、扁形、原腔、环节、软体、节肢动物等各门动物都为原口动物。
扁形动物是无体腔的三胚层动物，环节动物、软体动物在个体发育上都有担轮幼虫期，被认为是由原始的担轮动物祖先演变而来的。
节肢动物和环节动物有许多共同特点，如相似的体形，两侧对称，分节现象，链状神经系统，因此节肢动物被认为是由古代的环节动物演变而来的。
在棘皮动物、半索动物和脊索动物，它们的口是在原口的相对的一端发生的，原口封闭为肛门，而在相对的一端发生口，故称为后口动物。
后口动物中棘皮动物虽体呈辐射对称，但幼体是两侧对称的，这说明其祖先仍然是两侧对称的动物。棘皮动物的幼虫和半索动物的幼虫很相似，这说明两者的亲缘关系。
二、脊椎动物的演化
从进化的过程和规律看，脊椎动物应该是从无脊椎动物演化而来的，其间一定具有许多中间类型的阶段。由于无脊椎动物没有坚硬的骨骼，所以只有从比较解剖学和比较胚胎学方面的材料来寻找演化的线索。
脊椎动物个体发育过程中具有脊索、咽腮裂和背神经管，因此脊椎动物与原索动物有着共同的祖先，即原始无头类，推测可能发生在寒武纪。原始无头类演化出前端具有脑、感官和头骨的原始有头类，即成为脊椎动物的祖先。而尾索动物和头索动物可能是原始无头的两个特化分支。
脊椎动物的演化可以分为三个阶段：水中的演化；从水中到陆地的演化——两栖类、爬行类的演化；鸟类和哺乳类的演化。
（一）鱼类的起源和演化
原始有头类可分为两支：一支比较原始，无上下颌，如出现于古生代奥陶纪的甲胄鱼，兴盛于志留纪和泥盆纪，它们的身体外被笨重的骨甲，由于不能很好地适应，不久就被淘汰。现存的只有七腮鳗和盲鳗等少数，由于无上下颌，只好过着半寄生的生活。
另一支产生了上下颌，能主动的生活，成为了鱼类的祖先。
最早的原始有颌鱼类是盾皮鱼类，出现于古生代的志留纪，兴盛于泥盆纪。其特征是体小，梭形，外被有坚厚斜方形鳞片，内骨骼为软骨，歪尾形。在志留纪及泥盆纪，尚分化出原始软骨鱼类，如裂口鳖，形状似现代鲨鱼，体被盾鳞，歪尾形，它们是现代鲨鱼的始祖。
由古软骨鱼类演化为原始的硬骨鱼类。它们可能是志留纪后期与棘鱼类近似的种类演化来的。原始的硬骨类一支进化为辐鳍亚纲，一支进化为总鳍亚纲和肺鱼亚纲。古代鳍亚纲以鳕总目的鱼类为代表。中生代空棘目的水神鱼，被认为是总鳍亚纲的活化石。双鳍肺鱼可认为是肺鱼亚纲的祖先。
（二）两栖类、爬行类的起源和进化
从水栖生活转入陆栖生活，因古总鳍鱼类具有内鼻孔，偶鳍的结构和五趾型的四肢相似，以后由于环境的变化，逐渐变为原始的两栖类。蚓螈为现代无尾目的祖先，而另一支壳椎类的两栖类，演化为现代的有尾目和无足目。
爬行动物是石炭纪末期由古代迷齿亚纲的始椎类两栖动物发展而来的。蜥螈（或称西蒙龙）有古代两栖类的许多特征，如颈部不明显，但其枕骨髁、脊柱和附肢骨与爬行类相似，可以算是两栖类和爬行类之间的类型。杯龙类似乎是爬行类祖先的基干，所以的各类爬行动物直接或间接的为杯龙类的后裔。
（三）鸟类、哺乳类的起源和演化
鸟类和爬行类在形态上有许多相似的地方，如皮肤干燥，缺乏腺体，羽毛和鳞片同源，头骨都有一个枕骨髁，产大型的羊膜卵，体内受精等，可以说明其间的亲缘关系。化石始祖鸟全身被羽，前肢为翼，但尾长，指端具爪，具齿，这些特征，可进一步说明鸟类是从爬行类进化来的。不具齿的今鸟亚纲的鸟类可以按是否具有龙骨而分为平胸类和突胸类，企鹅类是早期突胸类的一支。
哺乳类的起源比鸟类早，是在古生代由原始爬行动物演化而来的。哺乳类的祖先是爬行类的兽齿类，这类动物的牙齿都是三椎齿结构，并有了分化，以后的哺乳动物的牙齿都是在这个基础上发展起来的。其一支发展成现代的原兽亚纲，一支发展成后兽亚纲和真兽亚纲。古食虫目是类似小型鼠类的哺乳动物，在白垩纪，其经辐射发展为现代哺乳动物的多数目和原始猴类。
总之，生物的进化历程可以概括为：
由简单到复杂，
由低等到高等，
由水生到陆生。
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