无脊椎动物的出现至少早于脊椎动物1亿年。大多数无脊椎动物化石见于古生代寒武纪，当时已有节肢动物的三叶虫及腕足动物。随后发展了古头足类及古棘皮动物的种类。到古生代末期，古老类型的生物大规模绝灭。中生代还存在软体动物的古老类型，如菊石等，到末期即逐渐绝灭。随后软体动物大量出现，到新生代演化成现代类型众多的无脊椎动物，而在古生代盛极一时的腕足动物至今只残存少数代表。
无脊椎动物的分支——最低等的后口动物、棘皮动物逐渐进化，首先进化到仅在尾部具有脊索的尾索动物和脊索纵贯全身的头索动物，接着进化到脊椎动物。脊椎动物一般体形左右对称，全身分为头、躯干、尾三个部分，躯干又被横膈膜分成胸部和腹部，有比较完善的感觉器官、运动器官和高度分化的神经系统。
动物老祖宗：海绵
你知道地球上最早的动物是什么吗？我来告诉你吧，它就是海绵。科学家认为，动物最早的祖先是海绵，它们在地球上已生存了至少5.6亿年，其中距今约5亿年左右的海绵化石也已被发现。
从外表看上去，海绵非常像植物，为此，在很长的时间内人们一直认为它们是生活在水中的一种植物，就连一些生物学家也这样认为。
直到1765年有一位叫爱勒斯的生物学家才第一次将海绵归属于动物。海绵少数生活在淡水中，绝大多数栖息于海洋深处。它们固着在不同海域的岩石和珊瑚礁上生长，甚至海底火山口附近。海绵千姿百态，有瓶状、管状和树状等，颜色也绚丽多彩。
从无脊椎到有脊椎海绵是生活在海中的一种低等无脊椎动物。它的身体里有许多小孔，水不断地从小孔中流过，其中的营养物质被海绵吸收，废物被带出，随着水流排出体外，所以海绵又被称作多孔动物。
海绵是低等无脊椎动物海绵的水孔，既起呼吸作用，作为氧气进入的通道；又能摄食水中营养物质，并排泄废物；也起到排出精、卵的生殖通道作用。海绵就像一个过滤器和交换器，水一刻不停地流经它的身体，氧气和养料被吸收利用了，而废物则又被水流带出。
海绵的再生能力非常惊人。如果将一块海绵切成几块抛进海里，它会长成几个新的海绵。即使将它们碾得粉碎，放进海里，它们也会三五成群地抱在一起组成细胞集团。每个细胞集团都可能生成一个新海绵。
海绵可以通过无性生殖大量繁殖个体。在适宜的环境中，海绵一部分细胞能够长出芽球，以后逐渐长成新海绵。
它们还可以生出枝杈，枝杈受风浪打击时断裂，随波逐流到其他水域就会落地生根，安家落户，长成新的海绵。如果海绵漂到不适宜的环境，在干旱、寒冷的环境下得不到应有的养料和温度，那么海绵会暂时委曲求全，等待有利条件，再焕发生机。
海绵也可以进行有性生殖。成熟的雄海绵能够释放出烟雾一样的精子。第一个排出生殖细胞的海绵同时释放出一种化学物质，它随着海水流动，可以刺激同一水域的其他海绵立即响应。雌海绵接到信号后，可以大量排放光亮的粘结成丝的卵子，不失时机地和精子结合产生受精卵。大量的受精卵可以发育出成群的幼虫。幼虫全身长满了鞭毛。它们靠划动鞭毛移动位置，幼虫随着海流到处流浪。
当它们长大后，就会沉到海底，附着在海底的岩石上或者甲壳类动物的外壳上，成长为新的海绵体。
为了抵御天敌，不被鱼、海龟等动物捕食，海绵也有自己的保护措施，有的会将骨针裸露在外面，使捕食者不敢轻举妄动；有的海绵会产生非常难闻的气味，使其他生物避而远之；有的会产生毒素。
尽管这样，有些动物还是与海绵建立起非常好的共生或寄生关系，有的海绵就成为寄居蟹的居住场所，这也是海洋生物学家会在海底发现会游动海绵的原因。
三叶虫和它的时代
在很早很早以前，地球上到处是海洋，没有我们现在看到的这些动物，只在海洋里有一些低等的动物。这些动物的身体构造都比较简单，大多有坚硬的外壳，其中有我们熟悉的三叶虫。
1968年的一个夏天，一位美国的业余化石专家在位于犹他州附近，也是以三叶虫化石闻名的羚羊泉敲开了一片化石。这一敲不但松动了100多年以来现代人类所笃信的进化论，更替人类发展史研究敲开了另一扇门。
三叶虫这位名叫威廉·J·梅斯德的美国人在敲开这片化石之后，赫然发现一个完整的鞋印就踩在一只三叶虫上。从鞋印后跟部分来看，这应该是一双和现代人类所穿的便鞋类似的鞋子，也就是说这只鞋子的主人是生活在一个有一定文明下的环境。令人纳闷的是，三叶虫是一种生长于6亿年前至2亿多年前的生物。换句话说，在这久远的历史时期之前，是不是有着和我们一样的人类文明存在？
三叶虫化石三叶虫最早是随着海洋里的小壳动物群而出现的，小壳动物群主要是一大批个体微小、低等的软体动物。当时的海洋条件已经适合于它们生存，这些动物给三叶虫带来了丰富的食源。在那时的海洋中，三叶虫还没有遇到有力的竞争对手，因此它们横行霸道，迅速发展，成了三叶虫的世界。
三叶虫的身体分为头部、胸部和尾部三个部分，背面的甲壳坚硬，正中突起，两肋低平，也形成纵列的三部分，三叶虫的名字就是这么来的吧。由于三叶虫的背壳坚硬，所以容易被保存成为化石。我们今天了解这种绝灭了的动物，全是通过化石来认识它们的。
三叶虫的背面硬而光滑，并且还有小瘤，这些小瘤与背甲上的颊刺、肋刺、尾刺一起，构成了复杂的防护“盔甲”。可见，当时海洋中即使有比三叶虫强悍的动物，也不敢轻易冒犯它们。
三叶虫具有很好地适应环境的生存方式。有些种类的三叶虫喜欢游泳，有些种类喜欢在水面上漂浮，有些喜欢在海底爬行，还有些习惯于钻在泥沙中生活。
三叶虫出现后，在整个早古生代都可作为众多生物的代表，它们和许多其他生物一起共同揭开了地球走进生物多样化的序幕。从此，一个欣欣向荣的生物世界才真正出现……
海底活化石：鹦鹉螺
鹦鹉螺，你一定觉得这个名字很陌生，但你可知道，这不是只普通的海螺。世界上第一艘功能完备的核潜艇，就是根据鹦鹉螺的内部结构及游泳特点研制成功的，这艘潜艇就荣幸地命名为“鹦鹉螺号”。
鹦鹉螺有“活化石”之称鹦鹉螺早在距今5亿多年前就出现了，与它同类的章鱼、鱿鱼、乌贼等在进化发展中身体发生了很大的变化，身体外的壳有的转入身体里面，如乌贼；有的仅仅留下一层胶质的薄膜，如鱿鱼；还有的壳已经消失了，如章鱼。它们游泳的速度加快了，可是惟独鹦鹉螺的壳自从演变成现在模样就没有多大变化，所以它是现存软体动物中最古老、最低等的种类，也是研究生物进化、古生物与古气候的重要材料，有“活化石”之称。稍有变化的是生活的环境从原来的浅海移居到200～400米的深海中。白天在水下，晚间浮出水面。
鹦鹉螺的气室是一间一间形成的，最外边的一间是最新的、最大的。到目前为止最多的有38间。鹦鹉螺壳的构造不仅美丽而且坚固，能够承受很大的压力。
鹦鹉螺的口周围和头的两侧，长有90只触手，其中有两只合在一起变得很肥厚，肉体缩进壳后，就用它盖住壳口以保护自己。捕食时触手全部展开，休息时触手都缩回壳里，只留一两个进行警戒。它还有一个会喷水的漏斗，是由两片肌肉合成的。一般头足类动物如章鱼等均没鹦鹉螺用触手捕鱼有外壳，而鹦鹉螺却长有一个外形线条流畅带有美丽斑纹的外壳。它上浮或下沉时依靠壳内数个气室的充、放气来调节，所以说鹦鹉螺的结构鹦鹉螺有许多环纹设计是自然界最奇妙的设计。一般的软体动物只有两个腮，而鹦鹉螺却有四个腮。壳薄而轻，呈螺旋形盘卷，但只有在纵切之后才明显。壳内隔成许多气室，彼此由中空的管子串联。壳两侧对称，壳口大，无脐孔。壳表白色或乳白色，从脐部辐射出红色曲折纹，但并没有伸展至体层最宽大处。
鹦鹉螺气室上有许多环纹称为生长线。同一个时代的鹦鹉螺化石，其生长线数目是一样的，但是，这些生长线数目随年代的不同而变化。研究化石的鹦鹉螺，从远古到现在，生长线数目越来越多。据研究，生鹦鹉螺记录着月亮与地球旋转关系长线的数目与当时月亮绕地球一周所需要的天数是一致的。远古时期，月亮距离地球近，绕地球一周的天数少，所以生长线的数目少。现在的鹦鹉螺的生长线有30条，正好与现在月亮绕地球一圈所用的时间一致。鹦鹉螺壳记录了月亮与地球的旋转的关系，所以鹦鹉螺有“海底天文学家”的美誉。
知识点
头足类动物
头足类动物是软体动物门头足纲所有种类的统称，包括具有外部壳体的鹦鹉螺类、菊石类、杆石等非正式分类群和壳体位于软体内部的剑鞘亚纲的分子（如箭石、章鱼、乌贼等）。头足纲内亚纲级的分类意见尚未统一。海生，从浅海到大洋皆有分布，生存于寒武纪芙蓉世至现代。
文昌鱼
在距今三四亿年期间，地球发生了巨大的变化，海面缩小，陆地广泛出现，气候变得干燥炎热。这个时期，水族里也发生了非常重要的事件。文昌鱼就生活在那一时期的水域里。
文昌鱼虽然没有明显的头，但如果拿到一条文昌鱼，呈斜切形的一边便是它的前端，人们又称它为头部。在其前端的周围有很多触须，这是用来寻找食物的。
文昌鱼奇特的是，文昌鱼要求生活在有较松沙砾的浅海里，而沙中最好混有少量的贝壳碎片和棘皮动物的碎骨片，以便于它钻动和呼吸。若是沙里混有泥土就不能生存。它还要求海水酸碱度要适宜，酸度稍高一点也会死亡。太冷太热和风浪大的地方，它也无法生活。
文昌鱼无头、无脊椎骨、无偶鳍、无鳞片，连眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官也通通没有，是比普通鱼类更低一等的动物。它的身躯柔软，而且是半透明的。一条脊索从头到尾作为身躯的主轴，它平时总是把身躯插在沙中，仅露出一个“头部”来呼吸和吞吃非常细小的浮游生物。它没有胸鳍和腹鳍，因此，它经常扭转身躯，摆动尾巴，在水中作射出般的游泳，游动的姿态很像小泥鳅。它有时躺在沙上，一旦受惊，迅即钻入沙里，十分“胆小怕事”。
文昌鱼的身躯柔软，半透明文昌鱼的繁殖能力不强，寿命也较短。因此，它就显得特别珍贵。文昌鱼之所以珍贵，还因为它是从无脊椎动物进化到脊椎动物的桥梁，是动物进化史的活化石，对于人们研究整个脊椎动物的由来、原始鱼类的由来，提供了活的标本。
文昌鱼并不是真正的鱼，它没有脊椎骨，只有一条纵贯全身的脊索作为支撑身体的支柱，这条支柱代表了脊椎的先驱。在它以后发展起来的动物，像鱼啊、鸟啊、兽啊，以致于人都是脊椎动物。这些脊椎动物的器官和机能千差万别，但脊椎的构造基本相同。
在文昌鱼的基础上进化、发展出现了鱼类。鱼，有了一根真正支撑身体的大梁——脊梁骨（脊柱），埋藏在脊柱背面有一条柔软的脊髓和向前膨大所进化形成的脑。这新形成的高度发达的神经中枢，使动物空前的聪明了起来。鱼，有了鳍和尾巴，全身成为流线型，可以到处游来游去。它们成了当时地球上最高等的动物。它们的子子孙孙很快占据了全部江河湖海。在这以后的5000万年，可以叫做鱼的时代。
大约3亿多年前，气候温暖，有些地区，由于植物腐烂，水中缺氧，不适宜鱼类谋生。在发生干旱的时候，有成千上万的鱼活活死去。文昌鱼也没能逃脱这样的命运，消失了！
泰雷尔——邓氏鱼
在4亿年前的茫茫海洋中，生活着一种面目凶恶的大鱼，它的体型虽称不上巨无霸，但强壮的双颌、坚硬的牙齿却足以让它在大海中所向披靡。
科学家经研究发现，这种名为泰雷尔——邓氏鱼的远古鱼是迄今发现的撕咬力最强的生物，一口就能把一条鲨鱼撕成两半。
邓氏鱼的长相很特别，它头上包裹着坚硬无比的甲片，颌骨强壮，上下颌各有一排令人毛骨悚然的刀刃状锯齿，张开的大嘴就像桌子那么大，吃东西时下颌不动，上颌向上抬起，然后向下切割，像铡刀一样。
邓氏鱼上下颌合闭的力量之大，可以说世界上绝无仅有。如今称霸海洋的鲨鱼在邓氏鱼强大的咬合力前也不堪一击。
邓氏鱼用力一咬，鲨鱼会随之断成两截。
别看鲨鱼是现在海洋生物的霸王，但在邓氏鱼还活着的时候，鲨鱼非但不是邓氏鱼的对手，还是它的捕食对象。
科学家发现，正是在邓氏鱼及类似生物灭绝后，鲨鱼才开始进一步进化，体型变得更大，种类变得繁多。
邓氏鱼不仅咬合力惊人，吸力也巨大。
邓氏鱼能在一眨眼的时间内张开大嘴，用强大吸力把猎物吸进胃部。巨大吸力和强劲咬合力同集一身，使邓氏鱼成为罕见生物。
吸力大，咬合力猛，这让邓氏鱼吃起鱼来讲究不多。
科学家说，邓氏鱼不仅吃硬壳的菊石，其他有甲鱼类，还捕食体积比它的嘴大得多的生物。有人认为，它甚至连同类也不放过。
不过，尽管邓氏鱼称雄一时，但它最终却被比自己体型小的鱼类取代了。
因为它长得非常笨重，属于海洋中的“老爷车”一族，这种臃肿的身材就限制了它的速度和灵活性。虽有一身蛮力却无法自如发挥，最后战胜它的可能就是它的手下败将——鲨鱼。