簡介
脊索動物門中的脊椎動物亞門動物的總稱。數量最多，結構最複雜，進化地位最高,由軟體動物進化而來。形态結構彼此懸殊，生活方式千差萬别。
脊椎動物亞門是脊索動物門下的一個亞門。拉丁文學名是vertebrata，詞根是“vertebra”，意為脊椎骨。脊椎動物亞門的動物的脊椎都包在骨頭裡面，是脊索動物門中最大和最先進的亞門。這個亞門的成員擁有的肌肉大多數是一對一對的肌肉。神經系統有一部分在脊梁骨中間。脊椎動物亞門動物的脊椎是體内骨，有軟骨也有硬骨。在動物成長時，這個骨架支持體型。因此脊椎動物可以比無脊動物長得大，而且平均體量也比較大。
大多數的脊柱動物的骨架包括頭骨，脊梁骨和兩對軀肢。有些比較先進的脊椎動物沒有兩對手腳，如鲸和蛇。在演化之後已經不再需要了。現今世界上最大的脊椎動物是藍鲸，長達三十多公尺，重一百多公噸，可是最小的脊椎動物蝦虎魚，卻隻有七、八公厘長。
特征
除具脊索動物的共同特征外，其他特征還有：
①出現明顯的頭部，中樞神經系統成管狀，前端擴大為腦，其後方分化出脊髓。
②大多數種類的脊索隻見于發育早期（圓口綱、軟骨魚綱和硬骨魚綱例外），以後即為由單個的脊椎骨連接而成的脊柱所代替。
③原生水生動物用鰓呼吸，次生水生動物和陸栖動物隻在胚胎期出現鰓裂，成體則用肺呼吸。
④除圓口綱外，都具備上、下颌。
⑤循環系統較完善，出現能收縮的心髒，促進血液循環，有利于提高生理機能。
⑥用構造複雜的腎髒代替簡單的腎管，提高排洩機能，由新陳代謝産生的大量廢物能更有效地排出體外。
⑦除圓口綱外，水生動物具偶鳍，陸生動物具成對的附肢。
該亞門包括：圓口綱、軟骨魚綱、硬骨魚綱、兩栖綱、爬行綱、鳥綱和哺乳綱。各綱的特征雖然有顯著差别，但組成軀體的器官系統及其功能基本一緻。
起源假說
脊椎動物起源可能分五步：
2003年2月28日美國《科學》雜志發表西北大學、中國地質大學教授舒德幹等研究者與英、日等國學者合作完成的重要成果《雲南蟲類的一個新種及其對後口動物演化的重要意義》。該成果的發布，标志着脊椎動物實證起源研究取得了進一步的重要進展。
高階元生物類别的起源曆來是進化生命科學的核心命題。包括人類在内的脊椎動物譜系總根底起源，涉及到脊椎動物兩大類群間的演化關系，因而不僅是學術界長期探索的一個焦點問題，也是大衆普遍關注的一個科學熱點。
廣泛認同的脊椎動物起源分“四步走”的假說。該假說認為，在動物演化大樹的兩大基本分支譜系中，位于後口動物譜系頂端的脊椎動物與原口動物譜系沒有直接聯系，它根植于後口動物脊椎系的演化輪廓是：從現在最低等的後口動物棘皮動物和半索動物為始點，先後經由僅在尾部具有脊索的尾索動物和脊索縱貫全身的頭索動物，最後通過脊椎和頭部構造的出現，誕生出該譜系的終端産物脊椎動物。
然而學術界的共識是，這一基于現代動物學信息間接推測出來的假說到底是否可靠，還必須得到真實曆史資料的檢驗、修正和補充。
要在古生物學上進行有效的脊椎動物起源研究，應該以現代動物學信息為重要線索，在盡可能靠近脊椎動物起源的“源頭”時段探尋時做好兩件工作：首先是力求發現最古老、最原始的脊椎動物，接着便是以這些脊椎動物始祖為起點，向前逐步追溯它們在無脊椎後口動物中的完善的祖先序列。中國保存了五億三千萬年前的衆多精美後口動物軟軀體構造化石的澄江化石庫，恰好靠近這樣的“源頭”。為中國學者揭開這一謎團提供了一個難得的機遇。
1999年昆明魚和海口魚的發現被英國《自然》雜志評論為“逮住第一魚”，為難題的破解投進了一縷曙光。2003年初，舒德幹等人再度在《自然》雜志著文，他們通過對數百枚海口魚标本的深入研究，揭示出它們一方面已經開始演化出原始脊椎骨和眼睛等重要頭部感官，另一方面卻仍保留着無頭類的原始性器官，從而證實了它們不僅是已知最古老的脊椎動物，而且還屬于地球上一類最原始的脊椎動物。
早期後口動物的系列性發現，不僅與現代動物學關于脊椎動物起源分“四步走”假說相一緻，更重要的是添加了比這“四步走”更為原始的“第一步”，從而首次提出了脊椎動物起源至少分“五步走”的新假說。這些始見于澄江化石庫地層最底部的“第一步”動物群古蟲類和雲南蟲類，是一些創生出咽腔型鰓系統的原始分節後口動物，極可能代表着學術界期盼已久的原口動物和後口動物分節的共同祖先與由于軀體特化而喪失分節性的後口動物（包括棘皮動物和半索動物）之間的過渡類型。十分有趣的是，盡管它們由于咽鰓的出現而引發了動物體在取食、呼吸等新陳代謝方式的重大革新而成為真正的後口動物，但其軀體卻仍保留着其祖先的分節性特征。舒德幹解釋說：“實際上，既出現創新特征又繼承祖先某些原始性狀的鑲嵌演化是生物界一種十分常見的現象。”
在這分“五步走”的演化系列中，“第一步”的動物類群十分奇特：對1400多枚海口蟲标本進行比較解剖學研究表明，它們不僅缺少脊索構造，而且在皮膚、肌肉、呼吸、循環、神經等器官系統上與脊索動物存在着根本區别；其中最為獨特的是其由6對外鰓組成的呼吸系統，這與較為高等的後口動物的内鰓迥然有别。海口蟲與同處“第一步”的古蟲動物門在軀體構型上卻相當一緻：兩者皆明顯分節，而且軀體也都呈獨特的“雙重二分型”，即身體沿縱軸分為前體和後體兩大部分，而前體又被一個能自由擴張的“中帶”構造分為背、腹兩個單元。所不同的是，海口蟲兼具背神經索和腹神經索，這顯示出它比古蟲動物門稍略進步些，從而更靠近“第二步”中的半索動物。
舒德幹指出，盡管提出了脊椎動物起源分“五步走”的新假說，但這仍隻給出了一個演化輪廓，在其相鄰演化步驟之間仍缺乏中間環節的證據。
分類
現存脊脊椎動物大約有4萬種，分為六個綱。根據身體結構特點，分為圓口類、魚類、兩栖類、爬行類、鳥類和哺乳類動物。
1、圓口類
圓口綱是一類無可動的颌口、無鱗也無成對附肢的水生魚形動物。現存圓口動物隻有七鰓鳗目和盲鳗目兩類。
2、魚類
魚綱是脊椎動物中種數最大的一類，現存約24000種。魚類終生生活于水中，皮膚出現保護性鱗片，以鰓呼吸。魚類無頸部，肌肉分節，脊柱僅分化為軀幹椎和尾椎；頭骨有颌骨；心髒僅一心房一心室，單循環；排洩器官為中腎。
3、兩栖類
兩栖綱是由水生過渡到陸生的第一支脊椎動物。
青蛙為陸生型兩栖動物，但其生殖和發育離不開水。在生殖季節，雌、雄成蛙在水中抱對、産卵、受精，受精卵在水中孵化為幼體蝌蚪。蝌蚪生活于水中，有外鰓，行水中呼吸，以尾部為運動器，捕食水中的浮遊動物。蝌蚪生長到一定程度即開始變态，失去外鰓，長出前、後肢，長出肺，皮膚發生輕微的角質化，變成蛙。蛙的肺呈簡單的囊狀，不能獨立完成呼吸功能，必須輔以皮膚呼吸，而皮膚還要完成防止水分蒸發的功能，因而構成了矛盾。這便使兩栖動物不能在高鹽度和過于幹燥的環境中生存，從而分布較狹窄，種類較少。
兩栖動物現存約2500餘種，分為無足目，如版納魚螈；有尾目，如大鲸；無尾目，如蟾蜍和蛙類。
4、爬行類
爬行綱是一支完全适應了陸地生活的動物。它們在胚胎發育過程中出現了羊膜，因而擺脫了生殖過程對水的依賴而成為完全陸栖的脊椎動物。在各個器官系統方面表現出陸栖動物的典型特征。
爬行動物的身體明顯地區分為頭、頸、軀幹、尾和四肢，心髒由兩心房和一心室組成，為不完全雙循環。卵生變溫動物。
爬行動物現有5000種，分四目：喙頭目、鱗蜴目、鳄目、龜鼈目
一些大型古爬行類如各種恐龍等已完全滅絕。另有兩支古爬行類最後分别進化出鳥類和哺乳類。
5、鳥類
鳥綱是脊椎動物亞門的一綱。體均被羽，恒溫，卵生，胚胎外有羊膜。前肢成翅，有時退化。多營飛翔生活。心髒是2心房2心室。骨多空隙，内充氣體。呼吸器官除肺外，有輔助呼吸的氣囊。全世界已發現9021種；中華人民共和國有1186種。
6、哺乳類
哺乳綱是脊椎動物亞門的一綱，通稱獸類。哺乳動物是全身披毛、運動快速、恒溫胎生的脊椎動物,是脊椎動物中軀體結構、功能行為最為複雜的最高級動物類群。身體被毛；體溫恒定；胎生（單孔類例外）和哺乳；心髒左、右兩室完全分開，左心室将鮮血通過左動脈弓泵至身體各部；腦顱擴大，腦容量增加；中耳具有3塊聽骨；下颌由1塊齒骨構成，與頭骨為齒-鱗骨關節式；牙齒分化為門齒、犬齒和頰齒；7個頸椎，第1、2頸椎分化為環椎和樞椎。獸類是動物界進化地位最高的自然類群，除南極、北極中心和個别島嶼外，幾乎遍布全球，現存19目123科1042屬4237種。中國有11目，都是有胎盤類。中國北方屬古北界，哺乳綱的代表科有鼠兔科、河狸科、蹶鼠科、跳鼠科、睡鼠科，南方屬東洋界，代表科有長臂猿科、懶猴科、大熊貓科、靈貓科、鼷鹿科、穿山甲科、狐蝠科、象科、豬尾鼠科、竹鼠科等。哺乳綱的先進性表現在：腦高度發展；恒溫和胎生哺乳。
哺乳動物（包括化石和現生種類）可分為原獸亞綱和獸亞綱。原獸亞綱包括已絕滅的中生代哺乳動物和現在的單孔目。單孔目中有針鼹和鴨嘴獸，産于澳大利亞、塔斯馬尼亞和新幾内亞，現存隻有1目2科3屬6種。獸亞綱除中生代祖獸、陰獸次亞綱外，還有後獸次亞綱，包括各種有袋類，産于南、北美洲、澳大利亞及其鄰近島嶼，共1目9科81屬約250種；真獸次亞綱，包括各種有胎盤類，廣布世界各地。除已絕滅的目外，共17目112科約958屬3981種。
影響脊椎動物身體對稱性物質
法國國家科研中心2010年2月18日發布公報說，一個由美國和法國研究人員組成的科研小組日前發現了影響脊椎動物身體對稱性的物質。公報說，該科研小組發現，脊椎動物身體的對稱性早在胚胎發育初期，即體節形成時期就已經表現出來，維生素A酸在确保身體對稱性上起到了關鍵性作用。體節是脊椎動物在胚胎發育過程中沿身體前後軸形成的一定數目的暫時性結構，它會逐漸分化為骨骼和肌肉等組織。
研究人員以實驗鼠為研究對象。他們發現，當實驗鼠體内缺少維生素A酸時，它在身體對稱性的發育上就會出現異常。此外，一種名為Rere的蛋白質參與了維生素A酸信号的激活，如果實驗鼠體内的Rere蛋白質發生變異，它在身體對稱性的形成上就會滞後。
這一研究成果已發表在最新一期英國《自然》雜志上。研究人員表示，身體對稱性發育異常會導緻脊柱側凸等疾病，這項發現為理解脊椎動物身體對稱性的形成以及防止身體發育異常提供了新思路。
