七鳃鳗和八目鳗是现存惟一无颚脊椎动物，在关于现存有颚脊椎动物的比较研究中普遍被用作“代理祖先”。直到不久前，科学家对七鳃鳗的演化历史还知之甚少，因为惟一已知化石是来自距今约3亿年前的石炭纪时期的谜一样的样本。后来，2006年早些时候，Nature发表了来自中国石炭纪地层的一个精细化石标本，它看起来非常接近现代形式。现在，又有了一个来自南非泥盆纪地层的保存完好的化石，距今约3.6亿年，是已知最古老的七鳃鳗。它看起来与现代七鳃鳗稍有不同，但在重要方面都是一样的，而与同样来自泥盆纪的各种不同的、现已灭绝的披甲鱼类有所不同。
