泥盆纪——4亿年前至3.6亿年前，这一时期蕨类植物繁盛，昆虫和两栖类兴起 。脊椎动物进入飞跃发展时期，鱼形动物数量和种类增多，现代鱼类——硬骨鱼开始发展 。泥盆纪常被称为“鱼类时代” 。脊椎动物经历了一次几乎是爆发式的发展，淡水鱼和海生鱼类都相当多，这些鱼类包括原始无颌的甲胄鱼类；有颌具甲的盾皮鱼类；以及真正的鲨鱼类 。还有与颌连结起来身长达9 米具重甲的鲨鱼状的节颈鱼类 。新的类型有肺鱼类，一种既有腮，也发育着肺作为辅助呼吸器官的原始类型，这类鱼的某些代表今天仍然活着，形成用腮呼吸的鱼类和用肺呼吸空气的两栖动物间的一个重要的环节 。它不但将漂浮囊改变成原始肺，而且这些鱼的某些进化到成对的阔鳍状的鳍状肢，使其能够在水面上生活一个短时期，同时有能在陆地上的有限的运动能力 。从距今约3.65亿年前的晚泥盆纪至早石炭纪之际发生了第二次物种大灭绝，或称为晚泥盆纪大灭绝，呈现两个高峰，中间间隔100万年，是地球史上第四大物种灭绝事件，海洋生物遭到重创，82%的海洋物种灭绝 。

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含肺鱼
含肺鱼——生活在泥盆纪的海洋中，体长达5米，重达2吨，是当时海洋中的巨无霸，同时代的原始鲨如胸鳍鲨等对于它不过是小菜一碟，它可以轻易吃掉一头胸脊鲨 。含肺鱼的鱼鳍相当发达，有强健的肌肉，因此含肺鱼可以爬上近岸捕食陆地生物与两栖动物 。

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邓氏鱼
邓氏鱼——又名“胴壳鱼”，生活于泥盆纪时期，身长约10米，重量可达7吨，拥有着惊人咬合力的巨型食肉厚皮鱼，咬合力可达10吨，被视为该时代最大的海洋猎食者，同时也是地球史上迄今为止出现过的最大食肉硬鱼类，被称为“海洋中的暴龙”，唯一天敌是其成年同类 。志留纪和泥盆纪海洋的绝对霸主，位于当时海洋的食物链顶端 。能一口将鲨鱼咬成两半，可以捕食泥盆纪海洋里的任何一种生物，它很可能是地球上第一个“百兽之王”，它的存在比陆上第一只恐龙的诞生还要早1.75亿年 。然而，巨大的身躯和体型极大地影响了邓氏鱼的运动速度和灵敏度，这使得它在进化过程中渐渐输给了小小的鲨鱼和其他肉食鱼类，再加上地球的环境变化，最终渐渐离开了生物繁衍进化的舞台。

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沟鳞鱼
沟鳞鱼——生活在泥盆纪沿海和河道口的一种盾皮鱼 。头部和胸部的外面，套着一个和蟹壳有些相像的小壳 。这个小壳是由许多块小骨板合成的，上面有弯曲的细沟 。沟鳞鱼没有真正的鳍，仅在胸部长有一对套着硬壳的“翅膀” 。

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真掌鳍鱼
真掌鳍鱼——生活在距今4亿年前的泥盆纪，是一种淡水鱼类，以水生动物为食 。真掌鳍鱼体表有鳞，并有供呼吸用的内鼻孔和鳔 。头骨构造、牙齿的类型以及肉鳍骨骼的排列方式，都同早期的两栖动物相似 。距今3.6亿年前地球气候变化，使许多湖泊干涸或水质变坏，它们就靠内鼻孔、鳔和肉鳍的优势，慢慢爬上了陆地，经过漫长而艰难的历程，在连续不断的世代演变中，它们逐渐变成了两栖动物 。与早期两栖动物的相似点有很多，除了头骨、牙齿和偶鳍上的相似之外，它们在脊索周围有一系列骨环，骨环之间有小的骨穗，每一个环上有一根向后上方突起的脊 。这些结构与早期两栖类动物脊椎的结构已经非常相似了——骨环相当于椎间体、骨穗与椎体相当、而突起的脊椎则与两栖类动物脊椎上的脊如出一辙 。因此，有些科学家认为，从真掌鳍鱼到陆生脊椎动物在进化上只差那短短的一步 。

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