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肩鳍类化石发现后，以肩鳍类内脏化石命题，进行了全方位深入的研究。从肩鳍类化石内发现的内脏器官：肺、心脏、胃、胰腺，与现代两栖类内脏器官：肺、心脏、胃、胰腺等作了对比论证，从中找出肩鳍类内脏器官与现代两栖类内脏器官在形态、构造、功能、生理生态上的差异性，并根据内脏化石的研究，从生理上了解肩鳍类三大系统的特征，并对其生理结构进行了系统复原。
  肩鳍类内脏化石，是多年化石采集发掘工作中幸获的唯一一例。通常生物分类学家一直是以动物硬件骨骼化石为分类依据的，因为骨骼容易形成化石。动物的软件，如内脏不容易形成化石，往往被忽略，这就有可能造成古生物学分类上的失真。
  肩鳍类内脏化石的发现和研究，仍然重证据，即重视动物硬件一一骨骼化石，也重视动物软件一一内脏化石的研究。肩鳍类软件的内脏化石是在特定的地质条件下形成的，尤其珍贵。肩鳍类内脏化石的发现，对具有两栖类骨骼特征的肩鳍类，通过内脏化石的研究，获得了它已经具有向爬行类演化的证据。
  一、红山肩鳍类内脏化石的发现
  肩鳍类内脏化石发现于1983年，出土于新疆红山区二叠纪灰色粉砂质页岩、红色粉砂质页岩地层，根据化石压模的大小，推测为一较大的幼体。将粉砂质页岩劈开，发现岩石两半，一面凸起，一面凹下。凸起的一面大，凹下的一面小，凸起的部分呈灰色结核状，周围呈灰红色。用地质放大镜看，凸起部分的下部有脊椎痕迹，但头尾不全，两侧有较宽的肋骨痕迹，明显区别于鱼类；同时化石出土地点又是红山两栖类化石的密集区，因此断定为两栖动物 ——“蛙鲵”的内脏化石。两栖动物如此完整的内脏化石的发现，实属罕见，见图 7-29。
  二、肩鳍类内脏化石的描述
  根据光学处理放大图像，肩鳍类内脏化石放大图见图7­30、图7­31，其内脏明显分为两腔，即胸腔和腹腔，最前部无头，只有3根较短的胸肋。
  （一）胸腔部
  通过图7­30、图7­31对比，胸腔的位置由心脏、肺、（肝）组成，心脏呈圆钝角三角形，紧靠心脏的泡状组织，可能是它的肺叶。心脏右侧有一较大块体，呈花瓣状，是不是（肝）脾脏？这个组织构造形态很特殊。从肩鳍类内脏图7­30、图7­31看胸腔内的脏器，并作两图的对比，就可以发现其心脏的全部状况。在肩鳍类内脏图7­31中，心脏的外部形态及内部构造非常清楚，心脏的形态为钝角三角形，图7­30肺脏右下角心脏位置为空腔，图731胸腔部位，干瘪的心脏断面清晰可见，因受地层的压力是否有变形，化石上不很清楚也不好辨认。值得注意的是，心脏中轴部位清楚的有一个类似于室间隔的组织，它的出现，为肩鳍类心脏的演化提供了非常重要的依据，因为这一心脏内部组织，只有具备两心室的动物才有，两栖类动物心脏内部没有室间隔组织，其心脏是两心房一心室。根据化石分析，肩鳍类心脏室间隔，没有哺乳类心脏室间隔那么厚，而是薄薄的一层膈膜，从化石上看好像不完全封闭，发育不全，实际上属有室膈膜的一心室两心房的爬行类心脏，这种心脏构造仍然区别于两栖类，也不同于鸟类心脏（见心脏演化图7­35）。通过图7­30、图7­31对肩鳍类胸腔脏器的自身对比，除其中肝脏在化石上不十分清楚外，其肺脏外部形态及组织结构隐约可见。心脏外部形态及内部组织结构，通过化石图像对比，有了一个较清楚的了解。说明肩鳍类已经有了较先进的呼吸系统及先进的循环系统。
  （二）腹腔部
  通过图7­30、图7­31对比，腹腔部主要是由胃、小肠、大肠（与泄殖腔合一）及其他消化附件等脏器组成。胃为腹腔内消化系统的核心。从化石上观察肩鳍类胃的形状，非常完整清晰，由于页岩岩石的劈开，在图7­30和图7­31上均有压模痕迹，同时露出了胃的纵剖面。食管保持原状，贲门部位纵切开至幽门位置，幽门至十二指肠位置保持肠管原状。纵剖的胃腔内，在图7­30、图7­31中均可看到消化残留的鱼骨鱼刺。小鱼的椎骨整体保留胃中，证明鱼类是它食物链终端的主体营养级，同时证明其猎食方式是吞咽。从食管到十二指肠自图7­30、图7­31对比，胃的形状一致，有胃底但不及高等动物的胃底大，胃大弯清楚，胃小弯开扩稍有向上鼓起。从化石上观察，肩鳍类胃的形态及胃的构造，在演化上已经十分先进。它与两栖类大不相同，两栖类的胃，其形态与构造均极其简单，只是呈口袋状。从肩鳍类内脏化石上观察到的胃形态及胃构造证明，肩鳍类的演化很可能已经进入爬行类了。肩鳍类的内脏化石图（图7­30、图7­31）对照自身脏器，还可以观察到胃的下部脏器组织，如小肠、胰腺等。从化石上观察小肠好像很短，从图7­30中可以清楚地看到胃下部有扭曲在一起的肠管，从图7­30中可看到胰腺。在腹腔胃的下部位置有一树枝状导管，可能是胰管，该管在右下分叉处，类似葡萄串的组织可能就是胰腺。它与高等动物的胰腺组织不同。根据上述化石判读，自有生物演化以来，从原始古脊椎动物到现代脊椎动物，它们的心脏、肺脏及胃等三大核心脏器，都随着进化在不断提高各自的生理功能；并且靠其提高的功能，维持其生命并延续其种群的遗传，在遗传过程中不断产生、演化、发展、灭绝，乃至再发展，再灭绝。无论演化过程如何变化，它们的生命过程，总是要靠生物自身的系统来维持。
  肩鳍类内脏化石的判读说明，它和其他古生物及现代生物一样，都是靠呼吸、循环、消化系统等维持其生命过程的。
  三、肩鳍类肺及其呼吸系统
  根据肩鳍类内脏化石的判读分析，肩鳍类和原始两栖类及现代哺乳类一样，都有各自的呼吸器官一一肺，可以看出肺这一器官在生物演化过程中经历了不同阶段。如果追溯其起源，可能早在水生原始脊椎动物、鱼类时代就开始了。鱼类主沉浮的鳔，可能是最早的阶段，接着肺鱼的出现，而后两栖类的出现，一直到爬行类、鸟类、哺乳类。从对肩鳍类化石中肺脏器官的观察，可能真正肺脏器官演化较完善，并且与现代动物较接近，是从爬行类开始的。由两栖类向爬行类演化临界态肺器官，肩鳍类可能应是唯一典型的例证。为了进一步认识肺脏器官的演化，这里对肺脏不同阶段、不同动物类型的肺脏器官加以对照。
  （一）鳔
  肺脏器官的演化，最早要从鱼类的鱼鳔谈起。
  硬骨鱼的鱼鳔可分两类：即通鳔和锁鳔，锁分前室和后室。硬骨鱼类各种鳔型，如图7­32，鱼鳔的主要功能在于调节鱼体的比重及其在水中的上下沉浮，也有呼吸作用，它和肺是同源器官，列于呼吸系统。肺鱼所谓的肺，就是有呼吸作用的较复杂的鳔，鳔壁为海绵状，在演化上较之鱼类稍微先进。
  （二）肺
  作为正式呼吸器官的早期肺，是从两栖类开始，它的组织构造还不够完善，但已经可以起到呼吸作用了。肺是陆生脊椎动物的主要呼吸器图7­32硬骨鱼类各种鳔型官，四足类以上多用肺呼吸，与两栖类至哺乳类的肺构造的简繁相差很大，但基本构造完全一致。其生理上的基本功能，都是气体由口或外鼻孔经口腔或鼻腔，然后通过喉头而连于气管、支气管等，最后终于肺泡，肺泡即气体交换所在。为了与肩鳍类化石中的肺作对照，先将两栖类的各种肺型列举如下，见图 7-33。
  A.泥狗：其肺的内壁光滑而无肺泡，所以仅为原始肺。
  B.有尾两栖类：其肺形同泥狗，但其内壁的上部，亦分若干间隔，间隔内已有泡。
  C.蛙类：其肺则逐渐趋向分化，其内壁分为若干间隔，每一间隔内密布肺泡，藉以扩展呼吸面积，并初具肺的雏形。
  （三）肩鳍类内脏化石中的肺
  从化石上看，呈泡体囊状形，轮廓不甚清楚，但泡体结构明显，肩鳍类肺从形态上已经脱离了两栖类原始早期肺的状态，已有了类似现代哺乳类的肺叶形态。根据化石图像分析，肩鳍类的肺还不及高等哺乳类海绵状的肺复杂。肩鳍类肺泡的泡体空隙较大，这些较大的间隔内，其中肺泡的分布，要比原始两栖类间隔内的肺泡多得多。这是肩鳍类区别于两栖类，可能已经演化为爬行类的一个重要证据，见图 7-32至图 7-34。
  四、肩鳍类心脏及其循环系统
  心脏是动物推动血液循环的主要器官。根据肩鳍类内脏化石的分析，并与鱼类、两栖类直至哺乳类的心脏对比，动物越是高等，其心脏构造越是复杂，如鱼类心脏只是一心室一心房，到两栖类，其心脏为两心房一心室，高等的哺乳类则是两心房两心室。动物越是高等，其心脏构造越是完善，推动血液循环的功能就越强，如鸟类与哺乳类的心脏，完全分隔为二心室二心房，使血液循环中含氧的血液与缺氧的血液绝无混淆的可能。
  循环系统主要功能是输送氧气、养料、激素、抗毒素等于身体各部，也将身体各部代谢作用所产生的废物运送至一定的器官，以便排出体外；并消灭有害的细菌或原虫，调节体温，平衡水分及其他身体所需要的物质。因此，心脏是动物内脏中非常重要的器官之一。早期古鱼类心脏可为脊椎动物最原始心脏，按肩鳍类内脏化石中心脏分析，肩鳍类心脏可能比古鱼类、四足两栖类都要进步。特别是与两栖类的对比，为进一步认识两栖类向爬行类的演化，将提供重要的依据。两栖类心脏的形态、构造与肩鳍类图示比较如下：
  两栖类蛙的心脏比鱼类要进步，它已具备两心耳、两心房、一心室。两个心房比一个心房，在推动血液循环功能中比鱼类要强，这在演化上是一大进步。从肩鳍类内脏化石中心脏的分析说明，动物心脏的演化，在漫长的地质年代，如同动物类群及其个体和它们自身内部的器官一样，在不停地发生变化，将其生物演化的内涵不断地向前推进。如肩鳍类内脏化石中的心脏与两栖类比较，又有一个很大的进步，那就是室间隔的出现，将两栖类时期的大心室一分为二。从化石图像上看，这个室间隔可能是很薄的心脏构造组织，也可能还是很不完善的室间膈膜，见图7­31、图7­34。室间膈膜的出现，证实了动物心室演化中由一心室向两心室演化的初级阶段，以及两栖类向爬行类演化过程中，心脏组织构造处于演化临界态的特征。其预示着肩鳍类已进入到爬心脏的形态与两栖类相比，已有很大变化，行类另一高级分类阶元的可能。
  人类和其他哺乳类的高等动物心脏与爬行类相比，则大不相同。人类与其他哺乳类的心脏，是二心室、二心房，特别显著的是，二心室之间室间隔的肌部特别发育，其厚度增大了好多，它可以严格地隔离静脉血液和动脉血液。肩鳍类的室间膈膜可能还做不到这一点（见图7­35中的人类心脏室间隔图）。
  五、消化系统的探讨
  （一）胃及其消化系统
  食管与小肠间的消化道为胃，大部分为囊状，前端与食管相接于贲门，后端与小肠相接于幽门。胃是动物消化系统的重要器官。
  脊椎动物的消化系统，包括消化道和消化腺。
  肩鳍类内脏化石中，主要部分胃及肠和胰腺都是十分清晰的，这就与其他动物胃及消化系统的对比提供了条件。
  根据资料，不同种类的动物胃的形态、构造、功能等各不相同，胃的大小随动物年龄的不同，动物种类的不同各有区别。胃的形态、构造、功能，通过对比可以区别它们在分类上的差异性。肩鳍类胃的形态、构造、功能与其他动物相对比，如：与鲈鱼的消化道、胃的形态构造，鲛类胃的形态构造，两栖类有尾目 ——蝾螈胃的形态构造等，见图 7-36。
  从胃的形态和构造对比中可以看出，鲈鱼、鲛类、蝾螈的胃形态构造均较接近。其中鲈鱼幽门端于胃囊靠上的位置，并有3个幽门盲囊，鲛类与蝾螈则无。
  肩鳍类化石中的胃，与其上述动物则大不相同。如肩鳍类内脏图 7-30、图7-31化石中的胃形态及其构造，见图 7-37。
  从肩鳍类内脏化石上清楚地看到：肩鳍类的胃从形态、构造的演化上，已经明显地发生了很大的变化，可以分清食管、贲门端、胃底、胃大弯、胃小弯（开扩）、幽门端，它与高等哺乳类胃的形态、胃的构造非常接近，且非常相似。肩鳍类的胃形态、胃构造比鲛类及两栖类有尾目蝾螈的胃要进步得多。如果以胃的形态构造作为分类的依据，那么肩鳍类起码不再是两栖类了，很可能是一种爬行类的象征。尽管如此，动物演化进入到高等阶段，其胃的形态构造仍是一个复杂的问题，如鸟类及哺乳类中的食草动物反刍类的胃，在胃的形态、胃的构造上极其特殊，见图 7-38。
  鸡和其他鸟类一般只有嗦囊及砂囊之间的前胃，呈小袋状，其胃的形态和构造与其他四足类截然不同。牛及其他食草的反刍类，有4个胃，即瘤胃、网胃、重瓣胃、皱胃，与其他高等哺乳类的胃形态、构造也不相同。但肩鳍类胃的形态构造，与其他高等哺乳类相比较，其构造十分近似于有些哺乳类的胃及人的胃，从化石上可明显地分清：食管、胃底、贲门端、幽门端，开扩的胃小弯等部位。但肩鳍类的胃体形态与高等哺乳类还有明显的差异，如肩鳍类胃小弯开扩平直稍上拱，胃底下垂，幽门端上翘，横卧腹腔，见图 7-39。
  通过肩鳍类胃的大弯与小弯和人类胃的大弯与小弯的对比，不难看出肩鳍类已经很先进了。要知道肩鳍类化石内脏中的胃，是在距今2.7亿年前的二叠纪地层中出土的，其形态构造如此接近高等哺乳类，这是动物演化中的重大发现。
  （二）胰腺与消化系统
  肩鳍类内脏化石中的胰腺，发现于化石中胃的下侧。胰腺是一种复杂的泡状腺，内部含有许多胰泡，为分泌消化酵素的构造。在各胰泡间，往往有成簇的细胞，体积较胰泡为大，为一种内分泌腺，其分泌物为胰岛素，主要功能是控制糖类的代谢作用。
  两栖类、爬行类及鸟类，均与哺乳类相同，胰岛组织均散布于胰泡之间，成为整个腺体即胰腺。
  肩鳍类的胰腺构造，见图7­40，根据化石图像分析，是一个由主胰管，两个副胰管，及副胰管两侧的许多胰泡构成的胰体。其中左侧的副胰管及胰泡好像破裂，靠近股骨的左侧胰体有些模糊，胰泡散落，右侧较为清楚。主胰管与副胰管连结，两侧胰泡构成的胰体尚可辨认。根据肩鳍类化石内脏放大图7­31（2）素描分析示意如下：根据化石复原，肩鳍类的胰腺形态为双叶形囊状体，主胰管将副胰管叉分为二，副胰管连结所有胰泡。高级哺乳类的胰腺，有胰头、胰体、胰尾、主胰管、副胰管，一般为一整体长形囊状组织。而肩鳍类的胰腺形态略有分化，其基本构造大致是相同的，但是它的双叶形囊状体，显得非常发育，双叶状胰腺对其消化功能的增强，起了很大的作用。从化石中发现肩鳍类胃内残留的整体鱼骨，证明肩鳍类食物链终端的主体营养级是古鱼类，但它没有咀嚼能力而是将猎物吞食进胃，肩鳍类属肉食类，小肠短，因此必须要有很强的消化能力。如此发达的胰腺，正为它补救了肠消化弱的缺陷，为它提供了极其重要的生活及生存条件。
  六、内脏化石三大系统生理结构的复原
  肩鳍类内脏化石三大系统是指：肩鳍类的肺及其呼吸系统，肩鳍类的心脏及其循环系统，肩鳍类的胃及其消化系统。肩鳍类的内脏本应包括卵巢、泄殖腔等生殖系统，因为另有专论，在此不再论述。为了复原完整，仍在复原图中绘出卵巢及泄殖腔，以便在研究中了解2.7亿年前二叠纪，肩鳍类内脏系统的整体性，见图 7-41。
  七、肩鳍类内脏化石的发现及研究意义
  肩鳍类软件一一内脏化石是在特定的地质条件下形成的，尤其珍贵。通过判读、鉴别、研究其呼吸系统、循环系统、消化系统等脏器，对了解认识宇宙3.5亿～2.7亿年之间，具有两栖类骨骼特征的肩鳍类，如何通过软件一一内脏演化，获得了它已经具有向爬行类演化的证据，其意义是十分重大的。
  （1）在对内脏化石的专题研究中，发现具有两栖类骨骼特征的肩鳍类，其软件内脏已经有了很大的进化：心脏比两栖类进步，胃的形态及构造已近似爬行类了，这也说明生物演化过程中软件超前演化的存在。因此在鉴别、定位、物种分类时，尽量用硬件和软件化石共同鉴别种群的方法，这将会大大提高分类的正确性，对古生态地理群的研究具有重要意义。
  （2）从肩鳍类胃中发现未消化的鱼骨，证明它属于肉食类，确定它在食物链结构中的位置，有很重要的意义；并且为二叠纪内陆湖盆古食物链、古食物网结构的研究，提供了科学依据。
  （3）通过肩鳍类内脏化石的研究，完成其呼吸系统、循环系统、消化系统生理结构的复原，这不但为肩鳍类本身，进一步从形态、构造、功能等方面分析研究奠定了基础，更重要的是为肩鳍类与鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类进行生物演化上的系统对比创造了条件。通过对比证实肩鳍类从分类学的观点，已不再是两栖类了，它已经演化为临界态（中间型）的两栖爬行类了。