在中国澄江动物群中的最早脊椎动物被发现之前，美国科罗拉多州奥陶纪淡水沉积岩中发现的具有骨质结构的鳞片化石一直是最早的脊椎动物的遗迹。
莫氏鱼
英格兰志留纪中期的海相沉积物中发现了更完整的早期脊椎动物化石，它们代表了一些样子像鱼的非常原始的脊椎动物：身体细长呈管状；没有上下颌，只在身体的前端有一个吸盘状的口；眼睛后面、头部两侧各有一排圆形的鳃孔；具有分成上下两叶的尾鳍，下叶较长、上叶较短而高--这样的尾巴类型叫做歪尾型。这样的动物与现代仍然生活在海洋中的七鳃鳗有很多的相似之处，它们被分别命名外为莫氏鱼和花鳞鱼。
到了泥盆纪，这一大类早期的脊椎动物达到了繁盛时期，各种各样的无颌鱼形脊椎动物的化石在世界各地都有发现。它们没有上下颌骨，作为取食器官的口不能有效地张合，只能靠吮吸甚至仅靠水的自然流动将食物送进嘴里食用；因此，它们被称做无颌类，在动物分类上被统归于鱼形总目的无颌纲。此外，它们没有真正的偶鳍，中轴骨骼还只是软骨质而不是真正的骨质（即硬骨质）。有代表性的无颌类身体前部的体表具有骨板或鳞甲，彼此相连就像古代武士的铠甲一样起着保护身体的作用，因此一般又将它们称为甲胄鱼类。
不同类群的无颌类彼此之间仍有相当大的差异。很可能，这些不同类群在其有化石记录的时代之前，已经各自经历了长期的进化过程。根据这些差异，可以把包括现代类型在内的所有无颌类分为以下两个亚纲和几个目：
多鳃鱼头盾化石
单鼻孔亚纲：特点是具有单一的鼻孔、较多的鳃孔和骨质的头盾（即头部的骨质甲胄）。包括4个目，即头甲鱼目、盔甲鱼目、缺甲鱼目和圆口目。圆口目是包括七鳃鳗在内的现代无颌类动物。
双鼻孔亚纲：特点是具有一对内鼻孔，外鼻孔不存在；形态多样，甲片复杂。包括3个目，即鳍甲鱼目、盾鳞鱼目和多鳃鱼目。
多鳃鱼目是中国特有的无颌类，主要发现于云南曲靖、武定等地。它们不仅有了一对内鼻孔，而且有了在头甲鱼类中尚未出现的硬骨质的脊椎骨；不过，它们的硬骨质脊椎骨像七鳃鳗一样还只是雏形，仅有竖立在脊索上侧的小骨片而没有其它成分。
甲胄鱼类在地质历史上的分布比较局限，仅延续到泥盆纪。它们可能起源于奥陶纪，由更早期的、还没有甲胄的祖先发展而来，莫氏鱼可能就是那些祖先类型的残余。甲胄鱼类在泥盆纪发展成为适应于各种水生生态环境和具有各种生活习性的一大类群动物，可谓取得了暂时的成功。
当许多沿着不同进化路线迅速发展起来的更为进步的有颌类脊椎动物从泥盆纪开始逐渐兴起之后，无颌的甲胄鱼类最终在生存竞争中失败了。到了泥盆纪末期，除了少数适应于某种特殊的生活方式的残余种类之外，绝大多数甲胄鱼类退出了历史舞台。
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