Poisson est un mot utilisé pour désigner tout vertébré non tétrapode. L’histoire évolutive des poissons a commencé il y a 530 millions d’années, au milieu du Cambrien. Certains des plus anciens animaux connus dans l’histoire de l’évolution des poissons sont Pikaia gracilens, qui ressemble au lancelet moderne, trouvé dans le célèbre assemblage de schistes de Burgess, et Haikouichthys et Myllokunmingia des schistes de Maotianshan du sud de la Chine. Ces poissons simples sans mâchoire ont existé pendant environ 100 millions d’années jusqu’à ce que le premier poisson à mâchoires évolue. Ce sont aussi les premiers vertébrés connus.
Initialement, les poissons étaient des membres minoritaires dans un écosystème dominé par les invertébrés, en particulier les brachiopodes, les éponges et les arthropodes tels que les trilobites. Ce n’est qu’à la période silurienne, il y a environ 420 millions d’années, que les poissons à mâchoires ont évolué et ont commencé à rivaliser efficacement avec les invertébrés. Les premiers poissons à mâchoires étaient des placodermes, une famille de poissons avec une tête et une armure de thorax spéciales pour les protéger des prédateurs. Ces poissons sont les ancêtres de tous les vertébrés modernes, y compris les humains et tous nos animaux de compagnie et notre bétail.
Les poissons sans mâchoire ont été rapidement dépassés, ne laissant derrière eux que quelques petites lignées qui ont finalement donné naissance aux myxines, lamproies et lancettes modernes. Parfois, ces animaux ne sont pas considérés comme de vrais poissons en raison de leur physiologie radicalement différente. Il existe même un certain désaccord quant à savoir si les lamproies sont des vertébrés, car leur «squelette» cartilagineux est si primitif.
L’histoire évolutive des poissons s’est poursuivie avec la domination des poissons à mâchoires, en particulier les placodermes, qui ont atteint 6 m (20 pi) chez les superprédateurs tels que Dunkelosteus telleri. Les grands prédateurs comme Dunkelosteus sont considérés comme les premiers superprédateurs de vertébrés et ont solidement établi le rôle des vertébrés en tant que prédateurs de pointe dans les écosystèmes du monde, un rôle qui se poursuivra pour le reste de l’histoire de l’évolution. Les placodermes ont dominé tout au long de la période silurienne, pendant plusieurs dizaines de millions d’années, jusqu’au Dévonien, où les poissons ont commencé à se diversifier rapidement.
Le Dévonien a été la plus grande période marquante de l’histoire de l’évolution des poissons, lorsque de nombreuses formes modernes et éteintes ont évolué à partir de la graine du placoderme, y compris les requins et les raies, les acanthodiens (requins épineux, maintenant éteints), les poissons à nageoires rayonnées (qui dominent le mers d’aujourd’hui) et les poissons à nageoires lobées, qui ont finalement évolué en vertébrés terrestres. Les poissons ont surpassé avec succès de nombreux autres organismes marins pour devenir l’animal marin mobile dominant, partageant les mers avec de petits arthropodes tels que les copépodes et le krill.
Bien que les poissons à nageoires lobées et les acanthodiens aient connu un succès momentané au cours du Dévonien, les acanthodiens s’étaient pratiquement éteints à la fin de la période suivante, le Carbonifère, tandis que les poissons à nageoires lobées sont devenus une infime minorité après avoir donné naissance à des tétrapodes au cours de la même période géologique. . Pendant de nombreuses années, on a pensé qu’ils n’étaient représentés que par le poisson poumon, jusqu’à ce qu’un cœlacanthe soit tiré au large des côtes d’Afrique du Sud. La découverte d’un cœlacanthe vivant a été considérée comme l’une des plus grandes découvertes zoologiques du 20e siècle.