骨头硬的鱼被科学家称作硬骨鱼，现生的大多数鱼都是硬骨鱼。与软骨鱼相反，硬骨鱼因为有坚硬的鳞片和骨骼，所以更容易被保存为化石。过去发现的早期硬骨鱼化石大多来自距今3.5亿～4亿年的泥盆系地层中，而且保存很不完整。在年代更为久远的志留系地层里虽也有发现，但仅局限于一些零星的鳞片。因此，对于硬骨鱼类的起源和早期演化的了解十分有限。

2009年，中国古生物学家在中国云南曲靖志留系地层中找到了一件近乎完整的硬骨鱼化石。这个惊人的发现为研究硬骨鱼类的起源和早期演化提供了重要线索。这条不足30厘米的鱼拥有肉鳍鱼的脑袋和身体，辐鳍鱼的鳞片和纹饰，盾皮鱼和鲨鱼的背棘。它生动地展示了4亿年前的硬骨鱼长的是什么模样。这条奇形怪状的鱼被命名为梦幻鬼鱼，表示它的发现如梦似幻，如果不是真的发现了如此确凿的化石证据，任何人都将无法想象这种“四不像”的鱼的存在。

梦幻鬼鱼属于最原始的肉鳍鱼类，而肉鳍鱼只是硬骨鱼类中的一大分支，这就是说第一条硬骨鱼出现的时间还应该更早。就在第一条硬骨鱼出现后，它的后代非常快地辐射演化出了辐鳍鱼和肉鳍鱼这两大类群。但是迄今为止，辐鳍鱼的化石记录虽然可以追溯至志留纪，但在随后的早、中泥盆世时仍是大片的空白，只见有零星的鳞片化石。这与它们的姐妹群——肉鳍鱼，形成鲜明的对比。根据丰富的化石记录，后者在早泥盆世晚期就已经高度分化，繁盛一时。