作者：李宏
出版社：辽海出版社
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海洋与科技探索之旅丛书(套装共9册)试读：
前言
每一朵花，都是一个春天，盛开馥郁芬芳；每一粒沙，都是一个世界，搭建小小天堂；每一颗心，都是一盏灯光，把地球村点亮！借助图书为你的生活添一丝色彩。“谁控制了海洋，谁就控制了一切。”今天，中华民族的伟大复兴需要海洋，人类社会的繁衍生息离不开海洋。正是在促进民族富强和人类和谐繁荣的责任驱使之下，我们完成了动物与海洋、植物与海洋、宝藏与海洋、科学与海洋、海洋中的食物链、揭开神秘大洋的面纱等编撰，以进一步帮助广大青年朋友丰富海洋知识，增强海洋意识，树立正确的海洋观念，以期更多的优秀青年立志于投身海洋事业，为国家发展和人类进步做出贡献。与此同时，我们把与我们生活息息相关的高新科技的开发、神奇的新材料、数字化与人类未来、探索机器人的世界等内容也收录其中，以期给青少年全方位的知识与科技体验。
动物与海洋（海洋与科技探索之旅）
认识海洋动物
海洋动物是海洋中异养型生物的总称。它门类繁多，各门类的形态结构和生理特点有很大差异。海洋动物以摄食植物、微生物和其他动物及其碎屑有机物质为生。估计有16~20万种，微小的有单细胞原生动物，大的有长可超过30米、重可超过190吨的蓝鲸。全球海洋的水体及其上空，从海上至海底，从岸边或潮间带至最深的海沟底，都有海洋动物存在。海洋动物的形态结构和特点
海洋动物是海洋中各门类形态结构和生理特点十分不同的异养型生物的总称。它们不进行光合作用，不能将无机物合成有机物，只能以摄食植物、微生物和其他动物及其有机碎屑物质为生。海洋动物现知有16~20万种，它们形态多样，包括微观的单细胞原生动物和高等哺乳动物——蓝鲸等。海洋动物分布广泛，从赤道到两极海域，从海面到海底深处，从海岸到超深渊的海沟底都有其代表。海洋动物可分为海洋无脊椎动物、海洋原索动物和海洋脊椎动物3类。海洋的生活条件相对一致，面积广大，动物中除鱼类、鲸类，还有浮游动物和游泳动物，如头足类和水母等。在深海层，仅发现不依赖浮游生物生存的动物。在许多大洋区，海流将营养丰富的深层海水带到浅层，使海洋浅层带增加了鱼类产量。在海底生活的底栖动物，包括固着动物，如海绵、腔肠动物和管沙蚕等以及运动动物，如甲壳类、贻贝、环节动物和棘皮动物等。珊瑚动物在热带海洋发展最充分。珊瑚礁是由大量建礁动物和植物的白垩质骨骼物质（特别是珊瑚和苔藓虫）沉积而成的。在珊瑚礁环境中，动物最密集且最多样化。海洋动物的种类划分
按生活方式划分
海洋动物主要有海洋浮游动物、海洋游泳动物和海洋底栖动物三个生态类型。
按分类系统划分
海洋动物共有几十个门类，可分为海洋无脊椎动物和海洋脊椎动物两大类，或分为海洋无脊椎动物、海洋原索动物和海洋脊椎动物三大类。
海洋无脊椎动物
海洋无脊椎动物是背侧没有脊柱的动物，其种类数占动物总种类数的95%。无脊椎动物是动物的原始形式，是动物界中除原生动物界和脊椎动物亚门以外全部门类的通称。BBC主持人大卫·阿登堡爵士（Sir David Attenborough）所言：“如果一夜之间所有的脊椎动物从地球上消失了，世界仍会安然无恙，但如果消失的是无脊椎动物，整个陆地生态系统就会崩溃。”
一切无脊柱的动物占现存动物的90%以上。它分布于世界各地，在体形上，小至原生动物，大至庞然巨物的鱿鱼。无脊椎动物一般身体柔软，无坚硬的能附着肌肉的内骨骼，但常有坚硬的外骨骼（如大部分软体动物、甲壳动物及昆虫），用以附着肌肉及保护身体。除了没有脊椎这一点外，无脊椎动物内部并没有多少共同之处。无脊椎动物这个分类学名词以前用于与脊椎动物（该词至今仍为一个亚门的名称）相对，但在现代分类法上已经不用。
分类情况
1.分类依据（1）无脊椎动物的神经系统呈索状，位于消化管的腹面；而脊椎动物为管状，位于消化管的背面。（2）无脊椎动物的心脏位于消化管的背面；脊椎动物的位于消化管的腹面。（3）无脊椎动物无骨骼或仅有外骨骼，无真正的内骨骼和脊椎骨；脊椎动物有内骨骼和脊椎骨。
1822年J. -B. de拉马克将动物界分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。1877年德国学者E. 海克尔将柱头虫、海鞘和文昌鱼等动物与脊椎动物合称脊索动物门，与无脊椎动物的各门并列，使脊椎动物在分类系统中降为脊索动物门中的一个亚门，与半索动物亚门（柱头虫）、尾索动物亚门（海鞘）和头索动物亚门（文昌鱼）并列。70年代以来半索动物已独立成门，由于后3个类群属于无脊椎动物范畴，这样，无脊椎动物实际上包括了除脊椎动物亚门以外所有的动物门类，是动物学中的一个一般名称，而不是正式的分类阶元。
2.种类划分
无脊椎动物的种类非常庞杂，现存约100余万种（脊椎动物约5万种），已绝灭的种则更多。它包括的门数因动物学的发展而不断增加。由于对动物的各个方面研究得愈加详尽，人们对其彼此间亲缘关系的认识也愈加深入，因而各门的分类地位常有改动。
无脊椎动物中的门
一般把动物界分为十门。
包括：原生动物门、多孔动物门、腔肠动物门、扁形动物门、线形动物门、环节动物门、软体动物门、节肢动物门和棘皮动物门。
脊索动物门有：尾索、头索、脊索和脊椎动物四个亚门。除脊椎动物亚门外，其它的便都是无脊椎动物。
1.形态特征
无脊椎动物多数体小，但软体动物门头足纲大王乌贼属的动物体长可达18米，腕长11米，体重约2吨。无脊椎动物多数水生，大部分海产，如有孔虫、放射虫、钵水母、珊瑚虫、乌贼及棘皮动物等，部分种类生活于淡水，如水螅、一些螺类、蚌类及淡水虾蟹等。蜗牛、鼠妇等则生活于潮湿的陆地。而蜘蛛、多足类和昆虫则绝大多数是陆生动物。无脊椎动物大多自由生活。在水生的种类中，体小的营浮游生活；身体具外壳的或在水底爬行（如虾、蟹），或埋栖于水底泥沙中（如沙蚕蛤类），或固着在水中外物上（如藤壶、牡蛎等）。无脊椎动物也有不少寄生的种类，它们寄生于其他动物和植物体表或体内（如寄生原虫、吸虫、绦虫和棘头虫等）。有些种类如蚓蛔虫和猪蛔虫等会给人类带来危害。
2.运动系统
运动系统包括身体支撑和前进两部分。（1）骨骼
无脊椎动物没有脊椎动物那一根背侧起支撑作用的脊柱和狭义的骨骼。广义的骨骼包括外骨骼（保护作用，不使水分蒸发），内骨骼和水骨骼三种。而无脊椎动物拥有的正是这三种骨骼。
外骨骼指的是甲壳等坚硬组织，如蜗牛的壳，螃蟹的外壳和昆虫的角质层都属于外骨骼。
内骨骼存在于脊椎动物，半脊椎动物，棘皮动物和多孔动物中，在内起支撑作用。多孔动物的内骨骼并不是中胚层起源的。棘皮动物的内骨骼是由CaCO和蛋白质组成的，这些化学物晶体按同一方向3排列。
水骨骼是动物体内受微压的液体（无体腔动物的扁形动物也不例外）和与之拮抗的肌肉，加上表皮及其附属的角质层的总称。水骨骼是无脊椎动物的主要骨骼形式。除了上述的软体动物，棘皮动物和节肢动物外的其他无脊椎动物都拥有水骨骼。（2）运动
无脊椎动物的运动方式有多种：
①借助纤毛的摆动前进。
②没有刚毛，没有环形肌的线形动物通过两侧纵肌的交替收缩实现的蛇行。
③有刚毛有环形肌有纵肌的蚯蚓的蠕动。这是通过不同节段纵，环肌肉交替收缩实现的。
④在海底沉积物中，通过膨胀身体某节段实现固定，身体的另外部分收细前钻的星虫。
⑤有爪动物的爬行。
⑥昆虫的飞行（只是少数）。
3.排泄系统
并不是所有的无脊椎动物都有排泄器官的。例如扁形动物，它们靠的是位于下表皮向内伸出的表皮突起的排泄细胞完成排泄的。而无脊椎动物常见的排泄器官则是原肾管和后肾管。
4.神经系统
无脊椎动物的神经系统没有脊椎动物的那么复杂多样。从最原始的神经细胞，到神经细胞集合成为神经节，到后来大脑的形成，其形式由弥散的神经网到有序的神经链，到中枢和梯状神经系统的出现，也经历了一个由简单到复杂的过程。
感觉器官由刺胞动物的感觉棍（有视觉和重力觉），经过扁形动物头部神经细胞群集形成的“眼”，到昆虫的复眼和头足动物，例如乌贼的眼（是由外胚层形成的），分辨率不断上升。这更有利于动物逃避敌害和捕食。
5.消化系统
刺胞动物是桶形的，口和肛门是同一个开口。其消化系统被称为胃管系统，它和扁形动物分支的肠一样，行使消化和运输功能，因为刺胞动物没有循环系统。
内寄生的线形动物已经退化，它们靠头节吸取宿主小肠内的营养。
而大部分的真后生动物都有贯穿身体全长的消化管道以及与之配合的消化腺和循环系统，行细胞外消化。消化管道通常由口、咽、食道（有如蚯蚓者，它还有膨大的嗉囊）、（肌肉）胃、肠和肛门构成。而双壳纲动物甚至用鳃过滤食物。
6.循环系统
无脊椎动物不一定有循环系统，例如上述的刺胞动物、扁形动物、缓步动物和线形动物。而有循环系统的动物，又有如软体动物的开放式循环系统（头足动物的循环系统有向闭合式发展的趋向）和环节动物的闭合循环系统。在昆虫和蜘蛛等动物身体里有的是血淋巴。
循环系统的任务是运输。它将呼吸系统里的氧气和消化系统的营养物质运输到身体的其他地方，而将代谢废物运输到排泄器官。
7.呼吸系统
无脊椎动物和其他生物一样，需要氧化能源物质以获得能量，这个过程需要呼吸系统提供氧气。无脊椎动物最常见的呼吸器官是鳃。但昆虫的呼吸器官却是气管，它们开口于体表的可关闭的气门，往体内不断细分，不经过循环系统直接将氧气运输到细胞的线粒体旁边，是非常有效的一套呼吸系统。
8.生殖情况
无脊椎动物的繁殖形式多样。首先分为有性跟无性两种。有些动物，如刺胞动物和寄生虫线形动物，有世代交替现象。如果动物是雌雄同体，还会出现自体交配现象。
无性生殖常见的形式是出芽生殖，见于刺胞动物的无性世代。
有性生殖的特点是，生殖通过生殖细胞的结合完成。生殖过程可以是由一者单独完成，但更常见是两个个体通过各自提供不同的交配类型的生殖细胞去共同完成。前者见于猪肉绦虫，它后部性成熟的体节会受精于后一节体节。蚯蚓也会偶尔出现自身交配现象。
世代交替，以钵水母为例，水母会通过精卵融合的有性生殖方式生育出水螅。水螅然后经过无性生殖，即旁支出芽分裂，经过叠生体和蝶状幼体阶段再次成为水母。
9.发展历史
地球上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。随后发展出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），到末期即逐渐绝灭，软体动物现代属、种大量出现。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（如海豆芽）。
因为无脊椎动物体内没有调温系统，随外界温度的变化，其代谢速度也发生变化。直到高等的软骨鱼类，如鲨鱼出现调温机制，为温血动物。真正意义上的恒温动物应该从鸟类开始。
海洋原索动物
原索动物是原索动物亚门（如海鞘、樽海鞘）和头索动物亚门（如文昌鱼）动物的统称。原索动物与脊索动物的另一个亚门（脊椎动物亚门）相似，有一中空的背神经索、鳃裂以及脊索（一条质硬的支持身体纵轴的棒状结构，脊柱的前身）。原索动物与脊椎动物的主要区别是没有脊柱骨。现生的原索动物与脊椎动物由同一祖先演化而来。关于脊椎动物如何演化，普遍接受的理论主要有两种。一种理论推测其祖先衍演生活，可以像羽鳃类，但幼体不特化，适于在大洋中浮游而达到性成熟，由此演化出的类型丧失随后的固着阶段，脊椎动物即由这一自由游泳的动物演化而来。另一种相近的理论出现较晚，是假设脊索动物由一小类化石种类无脊椎属演化而来。
脊索动物是动物界最高等的一门。其成体或幼体背侧有一脊索，故名。分口索动物、尾索动物、头索动物和脊椎动物等四亚门。其中前三个亚门合称“原索动物”。
原索动物是脊索动物门原始的一群。其幼体或成体保留着脊索。脊索具有弹性，能弯曲，不分节，是构成骨胳的最原始中轴。原索动物种类少，全部海生，分为口索动物、尾索动物和头索动物三亚门。
口索动物也称“半索动物”，是脊索动物门的一亚门。口索动物体呈蠕虫状，左右对称，仅接近口部有脊索的形迹。其身体前端吻部有起源于体腔的水腔。例如柱头虫和玉钩虫。
柱头虫殖翼柱头虫科。柱头虫身体，呈长柱形，分吻、领和躯干三部分，长达40厘米。全身黄色，极柔软，容易切断。柱头虫定居海滩泥沙中，穴外堆土，常有碘臭，产于我国青岛一带。
玉钩虫也称“黄岛长吻柱头虫”属于玉钩虫科。玉钩虫与柱头虫相似，但体较短，吻较长。它产于我国青岛一带海中，是国家二级保护动物。
尾索动物也称“被囊动物”，是脊索动物门的一亚门。尾索动物有少数自由生活的，终生具有脊索的尾部，如海樽、纽鳃樽等；也有固着生活的，仅幼体具有脊索的尾部，成体尾部退化消失，如海鞘等。
海樽属海樽科。海樽体小呈桶状，被囊透明，可通过被囊看到内部构造。海樽的生殖形式有有性生殖或出芽生殖。它多为单体，在海面营漂浮生活。
海鞘的排泄孔在口的附近。海鞘呈单体或由无性出芽而成群体。海鞘有性生殖的幼体形似蝌蚪，游泳时期极短，固着外物后尾部退化，遂成固着生活的成体。
头索动物也称“无头动物”，是脊索动物门的一亚门。头索动物体呈鱼形，头部分化不明显，终生具有脊索。其咽部的壁贯穿许多鳃裂，由围鳃腔孔与外界相通。它种类少，代表动物是文昌鱼。
文昌鱼别称“蛞蝓鱼”，是文昌鱼科。文昌鱼形似小鱼侧扁，两端尖。它头端有眼点，下为前庭及口，前庭外缘有须多条。文昌鱼有背鳍、尾鳍和臀鳍，身体腹面有一对皮褶。它栖息海底，通常钻在泥沙里，仅露出头端。以浮游生物为食。分布于我国厦门、青岛和烟台沿海，以厦门为最多。文昌鱼是无脊椎动物进化至脊椎动物的过渡类型，在学术上有重要意义。它可供生物学教学和研究用，也供食用。
海洋脊椎动物
海洋脊椎动物包括有海洋鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类。其中，海洋鱼类有圆口纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲。海洋爬行动物有棱皮龟科，如棱皮龟；海龟科，如蠵龟和玳瑁；海蛇科，如青环海蛇和青灰海蛇等。海洋鸟类的种类不多，仅占世界鸟类种数的0.02%，如信天翁、鹱、海燕、鲣鸟、军舰鸟和海雀等都是人们熟知的典型海洋鸟类。分布于中国的海洋鸟类约有20多种，它们一部分为留鸟，大部分为候鸟。中国常见的海洋鸟类有：鹱形目的白额鹱和黑叉尾海燕等，鹈形目的褐鲣鸟和红脚鲣鸟，雨燕目的金丝燕和短嘴金丝燕等。海洋哺乳动物包括鲸目、鳍脚目和海牛目等。
海洋脊椎动物中的门
脊椎动物是指有脊椎骨的动物，是脊索动物的一个亚门。这一类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。脊椎动物包括鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物等五大类。
脊椎动物数量最多，结构最复杂，进化地位最高，由软体动物进化而来。它们形态结构彼此悬殊，生活方式千差万别。脊椎动物除具脊索动物的共同特征外，其他特征还有：①出现明显的头部，中枢神经系统成管状，前端扩大为脑，其后方分化出脊髓。②大多数种类的脊索只见于发育早期（圆口纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲例外），以后即为由单个的脊椎骨连接而成的脊柱所代替。③原生水生动物用鳃呼吸，次生水生动物和陆栖动物只在胚胎期出现鳃裂，成体则用肺呼吸。④除圆口纲外，都具备上、下颌。⑤循环系统较完善，出现能收缩的心脏，促进血液循环，有利于提高生理机能。⑥用构造复杂的肾脏代替简单的肾管，提高排泄机能，由新陈代谢产生的大量废物能更有效地排出体外。⑦除圆口纲外，水生动物具偶鳍，陆生动物具成对的附肢。脊椎动物亚门包括：圆口纲、软骨鱼纲、硬骨鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。各纲的特征虽然有显著差别，但组成躯体的器官系统及其功能基本一致。
1.盾皮类
盾皮类是戴盔披甲的鱼类，它们是甲胄，和化石无颌类不同，是由覆盖头部的头甲和包裹躯干的躯甲两个单元组成，东生清鳞鱼就是很好的例子。盾皮类是一支古老的有颌脊椎动物，和其它鱼类及高等脊椎动物一样，最前面的鳃弓发展成摄取食物的颌，颌上装备了牙齿。颌的出现是脊椎动物进化中的一次重大革命，无颌类只能被动地过滤水中的细小有机体，而有颌类可用颌主动摄取食物。盾皮类是一个种类纷繁的家族，泥盆纪为其全盛时期，但随着泥盆纪的结束而趋于消亡。云南鱼、武定鱼和般溪鱼，是部分不同种类的盾皮类。
2.鱼类
鱼类中获得最大成功的要属硬骨鱼和软骨鱼类，二者在泥盆纪时虽在种类和数量上还远不能与无颌类的盾皮类匹比，在随后的时间里它们日益繁盛，现生的鱼类都属于这两类。
硬骨鱼类的一支，称为肉鳍类，包括终鳍类的肺鱼。因为终鳍类的鳍具有发达的肉质柄，柄内的骨骼和高等脊椎动物的四肢骨相似，所以科学家们相信它们中的一支是四足脊椎动物的祖先，在泥盆纪晚期发展出两栖类，因此早期终鳍鱼类特别受到古生物学家的青睐。发现于中国云南早泥盆世的著名的扬氏先驱鱼乃是当前所知最早的终鳍类代表。肉鳍类在中晚泥盆世甚是繁盛，以后逐渐衰落，现在残存的仅有南美洲肺鱼、澳洲肺鱼和极为罕见的终鳍类拉蒂曼鱼。
另一支硬骨鱼类在古生代时身体都覆盖厚重的菱形鳞片，因为鳞片表面敷以发亮的名为硬质的物质，所以它们被称为硬鳞鱼类。像吐鲁番鳕、长兴鱼、重庆鱼和中华弓鳍鱼都是这类的代表。至中生代后期，硬鳞鱼类日趋衰落，现在还生存的硬鳞鱼极为稀少，生活在中国长江的中华鲟堪称硬鳞鱼类中的活化石，被列为国家一级保护动物。
在生存竞争、优胜劣汰的自然规律下，到中生代后期硬鳞鱼逐渐被它们的后裔真骨鱼取代。真骨鱼类的鳞片由于硬质退化只保留骨质基屑，因此薄而富有韧性，既不失去鳞片保护作用，又摆脱了硬鳞的沉重负担，增加了灵活性。所以从中生代后期至今，真骨鱼类在进化中不断完善自己，长盛不衰，由海洋到江湖河流无处不在，成为世界上最庞大的脊椎动物。狼鳍鱼和昆都伦鱼都是原始的真骨鱼类代表。
软骨鱼类除了覆盖身体的细小盾鳞，所有骨胳都是由软骨组成，从不骨化。现海洋中的各种鲨鱼和银鲛就是这类鱼的代表。软骨鱼类从泥盆纪出现至今，在数量上一直没有大起大落，只有少数种类在古生代后期至中生代早期曾入侵到淡水中，大多数软骨鱼类局限于海洋。软骨鱼类之所以能够一直延续下来，是得益于它们内受精和富含蛋黄的卵，这是繁衍后代的有力保证。因为软骨鱼类骨骼为软骨性，在化石中不易保存，所以常见的化石是牙齿和鳞片。中华旋齿鲨化石，乃是其齿旋的一部分，这类牙齿在西藏珠峰也有发现。
海洋脊椎动物起源
脊椎动物起源可能分五步。
高阶元生物类别的起源历来是进化生命科学的核心命题。包括人类在内的脊椎动物谱系总根底起源涉及到脊椎动物两大类群间的演化关系，因而不仅是学术界长期探索的一个焦点问题，也是大众普遍关注的一个科学热点。现代动物学从各个不同层次进行探索，近年来取得了较为广泛认同的脊椎动物起源分“四步走”的假说。该假说认为，在动物演化大树的两大基本分支谱系中，位于后口动物谱系顶端的脊椎动物与原口动物谱系没有直接联系。脊椎动物根植于后口动物脊椎系的演化轮廓是：从现在最低等的后口动物棘皮动物和半索动物为始点，先后经由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，最后通过脊椎和头部构造的出现，诞生出该谱系的终端产物脊椎动物。然而学术界的共识是，这一基于现代动物学信息间接推测出来的假说到底是否可靠，还必须得到真实历史资料的检验、修正和补充。
要在古生物学上进行有效的脊椎动物起源研究，应该以现代动物学信息为重要线索，在尽可能靠近脊椎动物起源的“源头”时段探寻时做好两件工作——首先是力求发现最古老、最原始的脊椎动物；接着便是以这些脊椎动物始祖为起点，向前逐步追溯它们在无脊椎后口动物中的完善的祖先序列。我国保存了五亿三千万年前的众多精美后口动物软躯体构造化石的澄江化石库，恰好靠近这样的“源头”，为中国学者揭开这一谜团提供了一个难得的机遇。
1999年昆明鱼和海口鱼的发现被英国《自然》杂志评论为“逮住第一鱼”，为难题的破解投进了一缕曙光。2003年初，舒德干等人再度在《自然》杂志著文，他们通过对数百枚海口鱼标本的深入研究，揭示出它们一方面已经开始演化出原始脊椎骨和眼睛等重要头部感官，另一方面却仍保留着无头类的原始性器官，从而证实了它们不仅是已知最古老的脊椎动物，而且还属于地球上一类最原始的脊椎动物。早期后口动物的系列性发现，不仅与现代动物学关于脊椎动物起源分“四步走”假说相一致，更重要的是添加了比这“四步走”更为原始的“第一步”，从而首次提出了脊椎动物起源至少分“五步走”的新假说。这些始见于澄江化石库地层最底部的“第一步”动物群古虫类和云南虫类，是一些创生出咽腔型鳃系统的原始分节后口动物，极可能代表着学术界期盼已久的原口动物和后口动物分节的共同祖先与由于躯体特化而丧失分节性的后口动物（包括棘皮动物和半索动物）之间的过渡类型。十分有趣的是，尽管它们由于咽鳃的出现而引发了动物体在取食、呼吸等新陈代谢方式的重大革新而成为真正的后口动物，但其躯体却仍保留着其祖先的分节性特征。舒德干解释说：“实际上，既出现创新特征又继承祖先某些原始性状的镶嵌演化是生物界一种十分常见的现象。”
在这分“五步走”的演化系列中，“第一步”的动物类群十分奇特。对1400多枚海口虫标本进行比较解剖学研究表明，它们不仅缺少脊索构造，而且在皮肤、肌肉、呼吸、循环和神经等器官系统上与脊索动物存在着根本区别；其中最为独特的是其由6对外鳃组成的呼吸系统，这与较为高等的后口动物的内鳃迥然有别。海口虫与同处“第一步”的古虫动物门在躯体构型上却相当一致——两者皆明显分节，而且躯体也都呈独特的“双重二分型”，即身体沿纵轴分为前体和后体两大部分，而前体又被一个能自由扩张的“中带”构造分为背、腹两个单元。所不同的是，海口虫兼具背神经索和腹神经索，这显示出它比古虫动物门稍略进步些，从而更靠近“第二步”中的半索动物。
舒德干指出，尽管我们提出了脊椎动物起源分“五步走”的新假说，但这仍只给出了一个演化轮廓，在其相邻演化步骤之间仍缺乏中间环节的证据。
海洋脊椎动物大家族——鱼纲
板鳃亚纲：鳃裂5对，鳃间隔宽大，板状，如各种鲨、鳐。
全头亚纲：头大而侧扁，鳃裂4对，上颌骨与脑颅愈合，故称全头类，如我国产的黑线银鲛。
硬骨鱼系：骨骼一般为硬骨，体被骨鳞，少数种类为硬鳞或无鳞。口位于头部前端，有骨质鳃盖，肠内常无螺旋瓣，多数有鳔。一般体外受精，卵生。海淡水均产。常分三个亚纲：
肺鱼亚纲具有内鼻孔，除用鳃呼吸外，还能以鳔代替肺呼吸。现存的种类全世界仅三属，如分布在南美洲、非洲和澳洲的肺鱼。
总鳍亚纲的偶鳍为带鳞的肉叶，内部骨骼的排列与陆生脊椎动物肢骨的排列极为近似，是动物界“活化石”之一，如矛尾鱼。
辐鳍亚纲占现代鱼类的90%以上，它的骨骼系统几乎全由硬骨组成，鳍条呈辐射状，无内鼻孔，体被圆鳞或栉鳞。现将我国重要经济鱼类及名贵珍稀鱼类所属的目，简介如下：
鲱形目：头骨骨化不完全，尚保留软骨，背鳍无硬棘，鳍条柔软分节，所以也称软鳍类；因所有的椎骨构造都相同，故又称等椎类。鲱形目鳔管发达，体被圆鳞，如鲥鱼、鲱鱼、鲚、大银鱼和大麻哈鱼等，均为名贵鱼类。
鳗鲡目：体呈棍棒形，体前部圆而后部侧扁，一般无腹鳍，背、臀和尾三鳍完全相连。鳞小或无，如鳗鲡。鳗鲡为降河洄游性鱼类，在淡水中生长，入海产卵，是一种食用价值较高的经济鱼类，在我国和日本成为养殖对象。
鲈形目：为鱼纲中最大的一个目，绝大多数生活在海水中，通常有两个背鳍，多数被栉鳞，无鳔管。我国海产食用鱼类多属本目，如大黄（花）鱼、小黄（花）鱼、带鱼，连同软体动物中的乌贼合称“四大海产”。其他还有鲈鱼、鳜鱼（淡水产）、鲐鱼、银鲳以及引入的尼罗罗非鱼等。
此外，常见的经济鱼类还有：鳢形目的乌鳢、合鳃目的黄鳝、鲽形目的牙鲆和鲀形目的虫纹东方鲀等。海洋动物与海洋生态系统
海洋动物以植食性动物或其他肉食性动物为饵料。因此，不同肉食性动物在食物链上可以处于不同的营养级。例如，北方河口的动物，依其营养关系可分为植食性动物、杂食性动物、低级肉食性动物、中级肉食性动物和高级肉食性动物5类。据调查（1981），闽南-台湾浅滩渔场66种经济鱼类中，低级肉食性动物主要摄食植食性动物和杂食性动物，其种类和数量最多，共有42种，如金色小沙丁鱼、鲐鱼、二长棘鲷、银黄姑鱼、青石斑鱼和日本竹荚鱼等。中级肉食性动物主要摄食低级肉食性动物以及植食性和杂食性动物，其种类和数量比较少，共有16种，如大黄鱼、中国团扇鳐等。高级肉食性动物主要摄食低级和中级肉食性动物以及杂食性动物，其种类和数量最少，只有8种，如带鱼、日本马鲛、路氏双髻鲨和沙拉真鲨等。
有些肉食性动物的摄食量很高。比如生活于南极海洋的蓝鲸，每餐可摄食1吨的磷虾。海洋动物的食性广泛，不仅在生长的不同时期采食种类不同，而且随着季节的不同，其食物的组成也有差异。
通常鱼获量与浮游生物的生物量呈正相关。在沿岸，每年7~9月有上升流，在此期间，水域的浮游植物和浮游动物的生物量呈现峰值，而沙丁鱼也出现最大捕获量。
主动捕食者每日食量要高于消极等食的种类。比如，鲐鱼是主动捕食者，每天所获得的食物可达其体重10%~25%；有些底栖鱼类主动性较差，每天摄食量仅为1%~3%。
海洋动物排出的粪便（粪粒、粪球）含有未消化的有机残渣，沉入海底后，成为某些底栖动物的饵料。
沿着海洋食物链营养级位而上，生物个体也逐渐增大。捕食者与捕获物的比例按重量比是100∶1，按长度比是4.6∶1。鲸是个特例，它是现今地球上最大的动物（体重可达百吨），但却以个体仅几厘米的磷虾为饵料。
食物链的长短不一，在以微型浮游植物为初级生产者的大洋水域中，食物链长些，可达5~6个环节。
大陆架水域的食物链，主要以小型和微型浮游植物为初级生产者，食物链一般短于大洋水域的。以大型浮游植物为主要初级生产者的上升水域的食物链大多很短。
分解者
分解者主要是异养的微生物，它们借分解海洋动植物的死体和其他有机物质获得能量，同时把有机物逐渐降解还原为无机物。海洋中的碳循环和氮循环、磷循环等与陆地生物一样都离不开微生物的作用。同样地，海洋微生物对于净化有机物污染，如石油、有机农药等污染起积极的作用。水域的净化离不开微生物。
越来越多的事实表明，海洋细菌不仅起着还原者的作用，而且还是许多种海洋动物的直接饵料。海洋细菌，无论是在水中和海底沉积物里，其生物量都相当可观。据对大西洋一些浅水站位的调查，细菌的生物量约占总的微小生物量的9.4%；而在大陆坡水中，细菌所占的比例增至52.5%。在某一个大洋站位，细菌的生物量在水中所占的比例高达94%。已查明，某些海洋浮游动物的食物来源中，细菌所占的比例可达30%~50%。
能量
海洋生物的能量转换效率（生态效率）要比陆地生物的高，这是因为陆地植物所含的蛋白质比海洋浮游植物的低得多。由浮游植物到植食性动物，生态效率约20%左右；由浮游动物到浮游动物捕食者，约15%；由低级肉食者到高级肉食者，约10%。
生物的进化，从单细胞到高等动物以至人类，都是沿着改善获能效率和增加获取能量的途径进行的。在生物进化的过程中，生产者和消费者各自的进化水平是相匹配的。化石的分析结果证明，甲藻的出现时期与鱼类的最盛时期相吻合，而硅藻的出现时间大体与鲸类的出现时间相同。J. H. 赖瑟（1969）指出以硅藻为基础的食物链要短些，而以鞭毛藻为基础的食物链要长得多。鲸处于以硅藻为基础的食物链上，因此能更好地取得能量，弥补其个体大因而能量消耗也大的不足。
深海生物群落
深海由于压力大、食物少、没有光线和温度低，因此在生物的种类组成、分布格式、个体结构和代谢等方面均有其特点。
深海生物能忍高压。虽然有些浅海生物也能忍受较高的压力，比如附着在潜水器表面的生物，如绿管浒苔、石莼、总合草苔虫、紫贻贝和布纹藤壶等，在潜水器下降到2000~3000米水深后仍然能存活。但根据生理学试验，600个大气压对大多数浅海生物有致死作用。因此，从垂直分布来看，6000米深度似乎是个重要的分界线。曾有报告指出，中太平洋的深海沟中的125种动物，有77种是在6000米以上水层所没有见到的。
与浅海生物比较，深海生物一般个体数量少，但种类数相对较多、多样性高。学者对此有不同的解释。H. L. 桑德斯认为，多样性高是由于食物等竞争造成的，但有的学者却认为捕食是关键。较多的调查结果表明，深海生物的多样性仅仅发现在2000~3000米水深处，而5000~6000米以下的海底，生物的多样性并不高。
为适应食物少和黑暗的环境，许多深海鱼类的口部相对扩大，骨骼肌肉减少，且有发达的发光器官和结构。
深海生物一般代谢作用和生长都很慢。据估计，深海的贝类，长到8毫米大约需100年的时间。曾有一只潜水器掉进深海中，经10个月后人们将其从1540米处打捞出来，发现放在桌上的三明治仍然完整无损，这表明细菌的作用非常缓慢。但也有例外。
1977年，美国伍兹霍尔海洋研究所曾用深海潜水器“阿尔文”号在加拉帕戈斯群岛以东300公里，水深2500米处进行调查，调查区域是海洋板块形成区。学者们发现从地下喷出泉水，泉水口附近水温高达20℃（没有热泉处的海水是2℃）。在喷出孔附近有丰富的生物群落。其中有个体30~40厘米的贝类，这种贝一年可长4厘米（约比其他深海底的贝类生长速度高500倍），将壳打开，可见到内有血红蛋白（一般软体动物是血蓝蛋白）。还有一种具长栖管的须腕动物，管的直径为10厘米，长可达30米。此外，还有许多腔肠动物、环节动物和甲壳动物。
深海底栖生物的食源可能包括由上层水中下沉的碎屑和溶解的有机物质，以及化能合成细菌通过氧化硫化氢取得能量而制造的有机物。目前认为，后者是最主要的来源。因为从地下喷出的热水含有大量的硫化氢（30~40克/立方米），硫磺细菌利用氧化硫化氢所获得的能量将水中的CO2合成碳水化合物。海底硫磺细菌实际上起着与浅海水域光合植物相同的作用，即硫磺细菌是深海海底的生产者。这说明，生产者的能源不仅可来自太阳，而且还可来自地球的内部。这是一个重大的发现。根据这一论点，须腕动物的营养问题可得到解释——这种动物没有口，也没有消化道，但在体内有大型的腔，称为营养体。细菌在腔内大量繁殖，动物的触手可吸收无机物供细菌之需，而细菌则合成有机物供动物之用。动物和细菌有互利共生关系。
认识海洋食肉性鱼类
海洋食肉性鱼类是指大多数以鳃呼吸，用鳍运动，体表被有鳞片，体内一般具有鳔和变温的海洋脊椎动物。现生鱼类共2万余种，其中海洋鱼类约有1.2万种，为鱼类中最繁盛的类群。
海洋食肉性鱼类从两极到赤道海域，从海岸到大洋，从表层到万米左右的深渊都有分布。生活环境的多样性，促成了海洋食肉性鱼类的多样性。但由于其生活方式相同，产生一系列共同的特点：海洋食肉性鱼类都具有呼吸水中溶解氧的鳃，鳍状的便于水中运动的肢体以及能分泌黏液以减少水中运动阻力的皮肤。此外，在体型结构、繁殖生长、摄食营养和运动等方面都有共同特点。海洋食肉性鱼类体型结构
海洋食肉性鱼类体型一般可分为：
①鱼雷型，这类体型的鱼栖息于中层水域中，最善于游泳，如鲐、鲻梭、金枪鱼等。
②箭型。与鱼雷型相似，但身体更为延长，奇鳍后移，栖息于表层水中，善于游泳，如狗鱼、颌针鱼等。
③侧扁型。这种体型的鱼，背腹轴高度增加，左右两侧极扁，又可分为斑鰶鱼型、翻车鱼型和鲆鲽鱼型，分别栖息于近底层和底层。
④蛇型。这种体型的鱼身体细长，横断面几为圆形，一般栖息于海底植物丛中，如鳗鲡、海龙等。
⑤带型。这种体型的鱼身体高度延长为侧扁型，不善于游泳，如带鱼、皇带鱼等。
⑥球型。这种体型的鱼身体几呈球形，尾鳍一般不发达，如箱鲀、某些圆鳍鱼等。
⑦纵扁型。这种体形的鱼背腹轴高度缩小，体型扁平，如各种鳐、鮟鱇等。
海洋鱼类主要的运动和平衡器官分为两类：成对的偶鳍，包括胸鳍、腹鳍；不成对的奇鳍，包括背鳍、臀鳍和尾鳍。尾鳍着生于尾部末端，有转向和推动等作用。尾鳍可分为3种类型：原形尾，上下叶大小相等，如鲐、金枪鱼；歪形尾，上叶比下叶发达，有助于向上活动，如鲨鱼；正形尾，下叶比上叶发达，有助于向下运动，如飞鱼。海洋食肉性鱼类的生长繁殖
海洋食肉性鱼类的繁殖方式有3种类型：①卵生。绝大多数海洋鱼类属于这一类型，其特点是鱼类将成熟的卵直接排放于水中，进行体外受精，并完成全部发育过程。但也有少数鱼类（如一些鲨鱼）是体内受精，受精卵依然在体外发育。②卵胎生。主要特点是卵子在体内受精，受精卵在体内发育，但胚体的营养是依靠自身的卵黄供给，与母体无关系，如白斑星鲨、白斑角鲨、日本偏鲨、许压犁头鳐、海鲫和黑鲪。③胎生。特点是卵在母体内受精发育，受精卵形成的胚体与母体发生血液循环上的联系，其营养不仅来自本体的卵黄，也需母体供给，如灰星鲨。
海洋鱼类的产卵量比陆生脊椎动物高得多。其产卵数因种类不同相差十分悬殊，从产数粒大型卵（如多种鲨鱼）到产3亿粒浮性卵（如翻车鱼）。一般来说，产卵后不护卵的鱼，产卵量较大，如真鲷产100万粒左右，鳗鲡产700~1500万粒；产卵后进行护卵的鱼，产卵量较少，如海马产卵数十粒到数百粒。
海洋鱼类的生长和年龄
海洋鱼类在各阶段的生长速度和个体的大小都极不相同。据目前所知，个体最小的鱼类是微虾虎鱼，体长只有7.5~11.5毫米；最大的鱼类可达20米，如鲸鲨。鱼类长度生长的最迅速时期，通常是在性成熟以前；性成熟以后，鱼所摄食的大部分饵料用于性产物的成熟和储备越冬脂肪，只有小部分用于长度的增长，因而生长缓慢下来；到了衰老期，鱼类的长度生长几乎完全停止。海洋鱼类各个种的生长速度也不同，有的鱼孵出后一年即可长到与亲体一样大小，有的鱼却要经过许多年。
海洋鱼类的寿命依种而异。鰕虎鱼科和灯笼鱼科的一些种类寿命不到1年，而某些鲟科的鱼可活到100岁。产于中国江浙沿海的大黄鱼已发现最高年龄为29岁，大西洋鲱鱼最长寿命为23岁。有一些鱼类在第一次性成熟产完卵后，便全部死去，如大麻哈鱼和欧洲鳗鲡等。生活习性
营养和摄食
营养是有机体的生活基础。鱼类的繁殖、发育和生长都是依靠摄食食物、获取营养和能量后完成的。在摄食食物的多样性方面，海洋鱼类在脊椎动物中居于首位。按所摄食食物的性质，海洋鱼类可分为3类：①植食性鱼，饵料以浮游植物为主，如遮目鱼、梭鱼和蓝子鱼。②肉食性鱼，海洋中大多数鱼类属于此类食性，如带鱼、石斑鱼、大黄鱼、鲸鲨和姥鲨。③杂食性鱼，摄食两种以上性质不同的食物，有动物，也有植物，并兼食水底腐殖质，如斑、叶鲹。
按摄食食物种类的多少也可将海洋鱼类分3类：①广食性鱼，以多种饵料为食。②狭食性鱼，以少数几种饵料为食。③单食性鱼，以某种饵料为食。
海洋鱼类不同的食性直接影响鱼肉的质量。一般肉食性鱼类的肉质较好，而植食性鱼类的肉质则稍差。但亦有例外，如以浮游生物为食的鲥鱼肉味十分鲜美。
洄游
洄游是海洋鱼类运动的一种特殊形式，它与一般运动截然不同。一般的运动都是条件反射运动，常是由外界的刺激所引起的运动。洄游则是一些海洋鱼类的主动、定期、定向、集群和具有种的特点的水平移动。洄游也是一种周期性运动，随着鱼类生命周期各个环节的推移，每年重复进行。
溯河洄游是指在海洋中生活，繁殖期间到江河（包括河口）产卵，它们一生中要经历二次重大变化，一次是其幼鱼从淡水迁入海洋环境，另一次是成年时期又从海洋洄到淡水环境中进行繁殖活动。因之它们在生理方面亦产生了有效的适应，方能克服洄游过程中的种种困难。溯河鱼类在溯河洄游中遇到最大的问题就是渗透压的调节。所有溯河鱼类都具有很好的调节能力，如大鳞大麻哈鱼在海中生活时期血液冰点下降为-0.762℃，在咸淡水中生活一段时期后则为-0.737℃，在到达江河上游产卵场时-0.628℃，血液中的盐分显著减少了，同时它鳃部的分泌细胞功能亦显著加强了。溯河产卵洄游的鱼类也相当普遍，如我们熟知的鲥、鲚、银鱼、鲟鱼、大麻哈鱼等。大麻哈鱼平时生活在海洋之中，到生殖时期，就集群溯河而上，它们逆水上游的能力很强，甚至途中遇到像瀑布那样的障碍，亦会克服重重困难，奋力跃出水面，越过障碍，达到目的地。大麻哈鱼产卵洄游的另一特点是“回归”性特别强，世世代代都不会忘记从海洋再回到它原来出生的淡水河流里来进行产卵繁殖。我国四大家鱼（青、草、鲢、鳙）等淡水鱼，在产卵前由下游及支流洄游到河流的中上游产卵，有的行程达500~1000千米以上，这是产卵洄游的又一种类型。
属于这一类型的代表以鳗鲡最明显，它们平时栖息在淡水里，性成熟后开始离开其索饵、生长的水域，向江河下游移动，在河口聚成大群，游向深海。由我国入海的鳗鲡，究竟游往何处？有的说在琉球群岛附近产卵。欧洲、美洲大陆入海的鳗鲡，业已证明在大西洋百慕大以南、水深400米左右的海区产卵。鳗鲡性成熟期较长，雄性的8~10年，雌性则更长。鳗鲡的洄游，一般多在夜间进行，开始洄游时身体肥满，但在长距离洄游途中消耗巨大能量，又不摄食，体质极消瘦，到达产卵场产完卵后，亲鱼大部疲惫而死。孵化后，幼鱼逐渐向原来的栖居处所洄游，其时幼鱼白色，头细，形如柳叶状，称为柳叶鳗，它漂泊于水面波涛间，回到欧洲的柳叶鳗须经三年之久，在进入淡水以前，始变为鳗形的线鳗。回到美洲的柳叶鳗，行程较短，约需一年时间方可变态进入淡水。
奇异的海洋鱼类
会爬树的鱼
鱼类在水中生活的主要呼吸器官是鳃。鱼儿离开水，鳃丝干燥，彼此粘接，鱼类就会停止呼吸，生命也就停止了。然而，在我国沿海生活着一种能够适应两栖生活的弹涂鱼。
弹涂鱼体长10厘米左右，略侧扁，两眼在头部上方，似蛙眼，视野开阔。它的鳃腔很大，鳃盖密封，能贮存大量空气。腔内表皮布满血管网，起呼吸作用。它的皮肤亦布满血管，血液通过极薄的皮肤，能够直接与空气进行气体交换。其尾鳍在水中除起鳍的作用外，还是一种辅助呼吸器官。这些独特的生理现象使它们能够离开水，能够较长时间在空气中生活。此外，弹涂鱼的左右两个腹鳍合并成吸盘状，能吸附于其他物体上。弹涂鱼发达的胸鳍呈臂状，很像高等动物的附肢。遇到敌害时，它的行动速度比人走路还要快。生活在热带地区的弹涂鱼，在低潮时为了捕捉食物，常在海滩上跳来跳去，更喜欢爬到红树的根上面捕捉昆虫吃。因此，人们称之为“会爬树的鱼”。
神奇的“魔鬼鱼”“魔鬼鱼”是一种庞大的热带鱼类，学名叫前口蝠鲼。“魔鬼鱼”的个头和力气常使潜水员害怕，因为只要它发起怒来，只需用它那强有力的“双翅”一拍，就会碰断人的骨头，致人于死地，所以人们叫它“魔鬼鱼”。有的时候蝠鲼用它的头鳍把自己挂在小船的锚链上，拖着小船飞快地在海上跑来跑去，使渔民误以为这是“魔鬼”在作怪，实际上是蝠鲼的恶作剧。“魔鬼鱼”喜欢成群游泳，有时潜栖海底，有时雌雄成双成对升至海面。在繁殖季节，蝠鲼有时用双鳍拍击水面，跃起腾空，它能跃出水面，在离水一人多高的上空“滑翔”；落水时，声响犹如打炮，波及数里，非常壮观。
蝠鲼看上去令人生畏，其实它是很温和的，仅以甲壳动物或成群的小鱼小虾为食。在它的头上长着两只肉足，这是它的头鳍。头鳍翻着向前突出，可以自由转动。蝠鲼就是用这对头鳍来驱赶食物，并把食物拨入口内吞食。
能发电和发射电波的鱼
在鱼类王国里有一类是会发电和会发射无线电波的鱼，它们猎食和御敌的方法是十分巧妙的。
在浩瀚的海洋里生活着会发电的电鳐，它的发电器是由鳃部肌肉变异而来的。在电鳐头部的后部和肩部胸鳍内侧和左右各有一个卵圆形的蜂窝状大发电器。每个发电器官最基本结构是一块块小板——电板（纤维组织），约40个电板上下重叠起来，形成一个个六角形的柱状管，每侧有600个管状物，称为电函管。电函管内充填有胶质物，故肉眼观察为半透明的乳白色，与周围粉红色肌肉显然不同。每块电板具有神经末梢的一面为负极，另一面为正极。电流方向由腹方向背方，放电量70伏特~80伏特，有时能达到100伏特，每秒放电150次。人们解剖电鳐时，发现其胃内有完整的鳗鱼、比目鱼和鲑鱼，这是电鳐放电把活动力强的鱼击昏然后吞食之。因此，电鳐有“海底电击手”之称。
除电鳐外，刺鳐、星鳐、何氏鳐和中国团扇鳐等均具有较弱的发电器官。
会发声的鱼
一般人都以为鱼类全是哑巴，显然这是不对的。许多鱼类会发出各种令人惊奇的声音。例如康吉鳗会发出“吠”音；电鲶的叫声犹如猫怒；箱鲀能发出犬叫声；鲂鮄的叫声有时像猪叫，有时像呻吟，有时像鼾声；海马会发出打鼓似的单调音。石首鱼类以善叫而闻名，其声音像辗轧声、打鼓声、蜂雀的飞翔声、猫叫声和呼哨声，其叫声在生殖期间特别常见，目的是为了集群。
鱼类发出的声音多数是由骨骼摩擦和鱼鳔收缩引起的，还有的是靠呼吸或肛门排气等方式。有经验的渔民能够根据鱼类所发出声音的大小来判断鱼群数量的大小，以便下网捕鱼。
海中鸳鸯——蝴蝶鱼
当人们见到陆地上飞舞的蝴蝶时会赞声不绝，而蝴蝶鱼的美名，就是因为这种鱼与美丽的蝴蝶相似。人们若要在珊瑚礁鱼类中选美的话，那么最富绮丽色彩和引人遐思的当首推蝴蝶鱼了。
蝴蝶鱼俗称热带鱼，是近海暖水性小型珊瑚礁鱼类，最大的可超过30厘米，如细纹蝴蝶鱼。蝴蝶鱼身体侧扁，适宜在珊瑚丛中来回穿梭，它们能迅速而敏捷地消逝在珊瑚枝或岩石缝隙里。蝴蝶鱼吻长口小，适宜伸进珊瑚洞穴去捕捉无脊椎动物。
蝴蝶鱼生活在五光十色的珊瑚礁礁盘中，具有一系列适应环境的本领。蝴蝶鱼艳丽的体色可随周围环境的改变而改变。蝴蝶鱼的体表有大量色素细胞，在神经系统的控制下，色素细胞可以展开或收缩，从而使体表呈现不同的色彩。通常一尾蝴蝶鱼改变一次体色要几分钟，而有的仅需几秒钟。
许多蝴蝶鱼有极巧妙的伪装，它们常把自己真正的眼睛藏在穿过头部的黑色条纹之中，而在尾柄处或背鳍后留有一个非常醒目的伪眼，常使捕食者误认为是其头部而受到迷惑。当敌害向其伪眼袭击时，蝴蝶鱼剑鳍疾摆，逃之夭夭。
蝴蝶鱼对爱情忠贞专一，大部分都成双成对，好似陆生鸳鸯，它们成双成对在珊瑚礁中游弋、戏耍，总是形影不离。当一尾蝴蝶鱼进行摄食时，另一尾就在其周围警戒。蝴蝶鱼由于体色艳丽，深受我国观赏鱼爱好者的青睐。它们在沿海各地的水族馆中被大量饲养。
发光的鱼
在海洋世界里，无论是广袤无际的海面，还是万丈深渊的海底都生活着形形色色、光怪陆离的发光生物。海洋世界宛如一座奇妙的海底龙宫，整夜鱼灯虾火通明。正是这些发光生物给没有阳光的深海和黑夜笼罩的海面带来光明。事实上，在黑暗层至少有44%的鱼类具备自身发光的本领，使其在长夜里能够看见其他物体，方便捕食，寻找同伴和配偶。有些鱼类（例如我国东南沿海的带鱼和龙头鱼）发光，是由身上附着的发光细菌所发出的，而更多的鱼类发光则是由鱼本身的发光器官所发出的。
烛光鱼腹部和腹侧有多行发光器，犹如一排排的蜡烛，故名烛光鱼。深海的光头鱼头部背面扁平，被一对很大的发光器所覆盖，该大型发光器可能就起视觉的作用。
鱼类发光是由一种特殊酶的催化作用而引起的生化反应。发光的荧光素受到荧光酶的催化作用，荧光素吸收能量变成氧化荧光素，释放出光子而发出光来。这是化学发光的特殊例子，即只发光不发热。有的鱼能发射白光和蓝光，另一些鱼能发射红、黄、绿和鬼火般的微光，还有些鱼能同时发出几种不同颜色的光，例如深海的一种鱼具有大的发光颊器官，能发出蓝光和淡红光，而遍布全身的其他微小发光点则发出黄光。
鱼类发光的生物学意义有四点：一是诱捕食物，二是吸引异性，三是种群联系，四是迷惑敌人。
形态奇特的翻车鱼
翻车鱼长得很离奇，它体短而侧扁，背鳍和臀鳍相对而且很高，尾鳍很短，看上去好像被人用刀切去一样。因此，它的普通名称也叫头鱼。
翻车鱼游泳速度缓慢。它生活在热带海中，身体周围常常附着许多发光动物。它一游动，身上的发光动物便会发出明亮的光，远远看去像一轮明月，故又有“月亮鱼”之美名。翻车鱼这种头重脚轻的体型很适宜潜水，它常常潜到深海捕捉深海鱼虾为食。
翻车鱼既笨拙又不善游泳，常常被海洋中其他鱼类和海兽吃掉。而它不致灭绝的原因是其所具有的强大的生殖力，一条雌鱼一次可产三亿个卵，在海洋中堪称是“最会生孩子的鱼妈妈”了。
翻车鱼遍布世界各大洋，我国沿海有三种翻车鱼，即翻车鱼、黄尾翻车鱼和矛尾翻车鱼。
鱼类种类的差异及研究
大多数以鳃呼吸、用鳍运动、体表被有鳞片、体内一般具有鳔和变温的海洋脊椎动物。现生鱼类共2万余种，其中海洋鱼类约有1.2万种，为鱼类中最繁盛的类群。
海洋鱼类从两极到赤道海域，从海岸到大洋，从表层到万米左右的深渊都有分布。生活环境的多样性，促成了海洋鱼类的多样性。但由于生活方式相同，产生一系列共同的特点：具有呼吸水中溶解氧的鳃，鳍状的便于水中运动的肢体，能分泌黏液以减少水中运动阻力的皮肤。此外，在体型结构、繁殖生长、摄食营养、运动等方面都有其特点。
研究简史一般认为，对海洋鱼类的研究，是从公元前4世纪希腊学者亚里士多德开始的。他在《动物志》一书中，记录有爱琴海的鱼类115种，并对鱼类的结构、繁殖、洄游等方面作了较为系统的记述。近代海洋鱼类的研究，由法国学者G. B. 居维叶和A. 瓦朗西纳发表《鱼类自然史》（1828~1829）开始，以后各国对海洋鱼类的洄游、繁殖、生长及其资源的分布和开发进行了大量调查和研究，其中以“挑战者”号、“信天翁”号、“丹纳”号等调查船的工作成就最为显著。20世纪50年代以来，广泛应用电子显微镜等新技术，对海洋鱼类的发生、组织、生理和生态等进行了大量研究。
人类对海洋鱼类的研究历史溯源久远。公元前4世纪，希腊学者亚里士多德在他的《动物志》一书中记录了生存于爱琴海的115种鱼类，并对鱼类的结构、繁殖和洄游等方面作了较为系统的叙述。我国是世界上开发、利用和研究海洋鱼类最早的国家之一。1975年在山东胶州湾畔发掘的古墓就证实了中国远在新石器时代就能捕捞鳓鱼、梭鱼、黑鲷和蓝点马鲛等多种海洋鱼类。在古代的著述中，不仅有鱼类习性、渔期的详细记述，而且有海鱼的生长、繁殖和生态等方面的知识。
近代海洋鱼类的研究，据说是由法国学者G. B. 居维叶和A. 瓦朗西纳发表的《鱼类自然史》开始的，以后各国学者对海洋鱼类的洄游、繁殖、生长及其资源的分布和开发进行了大量调查和研究，其中以“挑战者”号、“信天翁”号和“丹纳”号等海洋调查船的工作成就最为显著。20世纪50年代以来，人们广泛应用电子显微镜、卫星遥感等高新技术，对海洋鱼类的组织、生理和生态进行了大量研究。50年代我国对中国海洋鱼类进行了大规模的普查，出版了一系列鱼类专著，对鱼类的生理、生态和遗传等方面进行了研究开发。海洋鱼类的生存
海水鱼为了不让体内的水分丧失，不仅泌尿量很少，而且还可以通过饮用海水用肠道吸收的方法来补偿不足的水分。海水鱼在吸收水分的同时，虽然也吸收一些不需要的一价离子，但是这些离子能和从体表渗入的一价离子一起，在鳃中对抗浓度梯度（浓度梯度：如果液相中的两点间有浓度差时，当两点间的距离为ΔX，浓度差别为ΔC，则ΔC/ΔX为浓度梯度）。在具有浓度梯度的空间里，即按热力学自动+-进行的方向，在高浓度向低浓度移动（扩散）的作用下，把Na和Cl2+排到海水中去。吸进体内的两价离子（如Mg），大部分从肛门排走，一小部分从尿中排掉。
同淡水鱼相比，海水鱼鳃具有非常高的透过一价离子的能力。此外，海水鱼鳃中还含有高度发达的称为“盐细胞”的大型分泌细胞。这种细胞中的钠-钾腺苷三磷酸酶的活性很高，主动担负着排除钠离子的作用。海洋鱼类与盐度
广盐性是指生物可耐受外界广阔范围的盐分浓度变化而能生活的性质。具有这种性质的生物，称为广盐性生物。栖息于河口附近淡海水域的生物，干沙滩及大型水库的生物以及往返于江河和海洋的洄游鱼类等，均属于此类生物。动物要耐受外界环境盐分浓度的变化：有两种方法，第一是渗透适应型，常见的有栖于淡水海滨的体表渗透性高的无脊椎动物，例如贻贝、沙蠋属蚕等，它们均能生活于20%~30%至100%的海水水域，体液浓度与外界浓度为等渗的；另外，半陆生性的寄居虫能在50%~200%的海水中生活。第二是渗透调节型，如鲽类、鲻属、虎鱼属、鳉鱼属、大马哈鱼属和鳗鲡属等硬骨鱼类，它们均能生活于淡水或10%至100%~200%的海水中，而其体液浓度维持恒定。在植物方面，芦苇等就是属于广盐性植物。
与广盐性动物相对的就是狭盐性生物。生物对外界盐度变化的耐受能力不大，往往只能生活于一定盐度的环境中的这种性质称为狭盐性。许多海洋无脊椎动物和外洋性鱼类均为狭盐性生物，特别是深海生物，因为只生活在盐度一定的海水中，其狭盐性更为显著。淡水动物的体液渗透浓度虽然比外界高，但许多淡水动物在比体液浓度高的条件中因缺乏排出浸入体内盐类的能力而不能生存，所以淡水动物也是狭盐性生物。
引起鱼类洄游的原因很多，外界环境条件是重要的因素，但是鱼类本身生理上的要求则是主要的因素。各种鱼类的生理情况不同，鱼类为了维持自己的生命和新陈代谢，就必须按照本身的生理要求，随外界环境的变化而作有规律的洄游。洄游一般可以分为生殖洄游，适温洄游，索饵洄游。
由于海水中有大量盐分，故比重高、密度大，海水鱼鱼体组织的含盐浓度比外界海水的含盐浓度要低得多。根据渗透压原理，海水鱼鱼体组织中的水力将不断地从鳃和体表向外渗出。为了保持体内水分平衡，海水鱼便不得不吞食大量海水，以弥补体内的失水。然而，由于大口大口地吞食海水，进入鱼体内的盐分也大大增加了。这样，海水鱼除了从肾脏排除掉一部分盐分外，主要还是依靠鳃组织中的泌氯细胞来完成排盐任务。此外，也有一些海水鱼，主要是软骨鱼类，如鲨鱼，则将代谢后的氮化物以尿素形式贮存于血液中，使血液浓度增高，渗透压也变得与海水相当，这样，也就不存在吞水和排盐问题了。不同环境下的海洋生物
由于海洋环境要比陆地上复杂得多，因此，一般的海洋生物要比陆地生物的繁殖力强，它们的求偶方式、繁殖和生殖方式都非常巧妙。即使是这样，在众多的海洋生物群落中，也只有少数强壮的海洋生物在适应了其生存环境之后才存活下来。这是因为，在海洋里，由于光线、压力、盐度、海流、潮汐、波浪、营养盐以及地质等条件的不同，形成了千差万别的生存环境。在各种环境中，不管是什么样的生物，只要它活下来，即是它对周围环境产生了惊人的适应能力。当然，这种适应能力不是无限的，当环境由于外来因素发生突然变化，超过生
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