人類會思考，思考在大腦里進(jìn)行，因此大腦的重要性不言而喻。大腦的起源和演化正是伴隨著脊椎動物的起源和演化而進(jìn)行的。古脊椎動物學(xué)的奇妙之處在于不僅描述了包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)的脊椎動物的自然歷史，還彰顯了演化的曲折、生命的頑強和大自然的奇妙。

演化中的重要“飛躍”

脊椎動物的起源：脊椎動物支系出現(xiàn)在5.41億～4.85億年前的寒武紀(jì)早期，作為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的一部分。最早的魚化石發(fā)現(xiàn)于寒武紀(jì)早期的地層中，以云南澄江動物群中的昆明魚、?？隰~和鐘健魚為代表。在化石標(biāo)本上可以看到?？隰~的頭部有眼睛及一個被軟骨狀組織保護(hù)的最早的大腦、一個脊索及一些推斷的脊椎骨。這類最早的脊椎動物沒有頜，統(tǒng)稱為無頜類，只能通過過濾海水中懸浮的食物的方式或通過吮吸的方式攝食，簡單而生硬。

有頜類的起源：在4.25億年前的晚志留世和4.1億年前的早泥盆世期間，出現(xiàn)了可以活動的下頜，它可以與上頜組成鉗狀結(jié)構(gòu)，更有效地攝取食物。

四足類的起源：脊椎動物起源于大海，并在海洋中進(jìn)化。當(dāng)一些魚類的身上出現(xiàn)肉鰭的時候，脊椎動物可以在淺灘上依賴胸鰭和腹鰭上的肉鰭移動的條件便具備了，這便是前、后肢的雛形。

羊膜類的起源：脊椎動物在從海洋向陸地拓展的時候，最初是處于兩棲的狀態(tài)，即幼體出生并生活在水里，而成體有時來到岸上活動。而一種具有半透性的殼，內(nèi)部充滿足夠的液體和養(yǎng)料保障胚胎發(fā)育成熟孵化成幼仔的卵——羊膜卵的出現(xiàn)，這使得脊椎動物能夠完全脫離水體在陸地上生活了。

鳥類的起源：陸生四足類的活動范圍被它們的體重局限在地表。產(chǎn)于中國東北地區(qū)熱河群地層中的大量的鳥類和帶羽毛恐龍的新材料，極大地增加了我們對晚侏羅世至白堊紀(jì)的鳥類進(jìn)化早期歷史的知識。

哺乳動物的起源：哺乳動物是全身被毛、頭部有較大的腦、運動快速、體內(nèi)新陳代謝旺盛、恒溫胎生、體內(nèi)有膈的脊椎動物，因能通過乳腺分泌乳汁來給幼崽哺乳而得名。摩根齒獸類主要產(chǎn)于歐洲、北美洲、中國和南非的早侏羅世地層。

人類的起源：早期靈長類由于個體較小，棲息在樹林中以昆蟲和花果為食，并在樹枝間擺蕩尋找食物或躲避天敵。這種生態(tài)促使了靈長類的視力和大腦的發(fā)展。當(dāng)晚中新世以來氣候逐漸干旱，稀樹草原代替了茂密的森林的時候，生活在森林中的一支具有較大的腦量、手腳靈活的人猿類不得不改變樹棲的習(xí)慣來到地面生活，演化出直立行走的運動方式而成為最早的人類。直立行走的最直接效果就是解放出前肢，使得這支古人類可以憑借它們增大的大腦及靈活的前肢制造工具。而制造工具是脊椎動物演化中最偉大的飛躍。

現(xiàn)代人制造的工具不僅使人類的四肢得到了延伸，把活動范圍從地面擴大到海洋和藍(lán)天，還使我們的視力和腦力得到了大幅度的延伸，使人類的活動范圍進(jìn)一步超越任何生物而擴大到太空。因此制造工具是人與動物的分水嶺。工具的出現(xiàn)標(biāo)志著具有文化特征的人類（人屬）的起源，發(fā)生在大約260萬年前。隨著工具制造技術(shù)的不斷提高及腦量的不斷增大，最終在大約20萬年前演化出現(xiàn)代人。

恐龍的興衰

最富傳奇色彩的脊椎動物——恐龍起源于大約2.45億年前的三疊紀(jì)，并統(tǒng)治了陸生動物群1.8億年，直到在白堊紀(jì)-古近紀(jì)大絕滅中終結(jié)。最早的恐龍是體型較小的兩足行走食肉類，但是大型四足行走的食植類也在三疊紀(jì)末進(jìn)化出來了。在侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)期間恐龍分化出一大批大型和小型的肉食類、笨重的食植類，小型的快速移動的食植類，以及其他帶有大型骨板、角、甲板和錘的防御器官的類群。

最具代表性的食肉恐龍有霸王龍，也是最恐怖的恐龍，主要產(chǎn)自北美洲和中亞晚白堊世地層，大多數(shù)是大型的或巨型的。霸王龍類的前肢很小，而后肢非常粗壯，所以基本上是直立行走的。雷克斯霸王龍，長約14米，重約10噸，被認(rèn)為是史上最大的食肉類恐龍。

最具代表性的食植物恐龍是梁龍類，侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)的巨無霸，分布于歐洲、美洲和非洲。梁龍頭部很小，伸出的牙齒可能用于像鉗子那樣撕剝下植物。梁龍的長脖子可以擴大攝食范圍，無須移動龐大而沉重的身軀就能采集到食物，這對于非常大型的動物來說更節(jié)能

恐龍的繁盛一直保持到晚白堊世。但那時在一些大型植食性類型中有衰落的類群，這樣可能打破了群體平衡。大體型的植食類及一些北美洲類群在白堊紀(jì)末衰落，而肉食性恐龍、中等體型的植食性恐龍及一些亞洲種類卻沒有衰落。（編輯/有慶）