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Di dimensioni relativamente piccole (superavano di rado i 30 centimetri di lunghezza), questi pesci erano ricoperti da scaglie ganoidi di forma romboidale. Il corpo era generalmente di forma ovale e appiattita, dal profilo particolarmente elevato. Nella maggior parte dei picnodonti, le mascelle erano dotate di varie file di denti ovali o tondeggianti, dalla superficie liscia od ornamentata, mentre la parte anteriore delle fauci era dotata di denti simili a scalpelli. Alcune specie svilupparono però morfologie aberranti: Coccodus, ad esempio, possedeva un corpo corazzato e relativamente basso, mentre Piranhamesodon possedeva denti taglienti che (come suggerisce il nome) dovevano permettere all'animale di nutrirsi di altri pesci; anche l'oscura famiglia dei Serrasalmimidae occupava probabilmente una simile nicchia ecologica. Altri picnodonti, come Gladiopycnodus, erano dotati di un lungo rostro anteriore, mentre i rappresentanti della famiglia Gebrayelichthyidae possedevano un profilo insolitamente verticale.
Classificazione ed evoluzione
Di certo questi pesci sono considerati rappresentanti degli attinotterigi più evoluti (Neopterygii). È incerta, tuttavia, la reale posizione dei picnodonti nell'albero evolutivo dei pesci ossei. La maggior parte dei paleontologi ritiene che questi animali debbano essere considerati parenti prossimi dei teleostei.
La forma del corpo dei picnodonti fa supporre che questi animali fossero dei nuotatori lenti, che probabilmente vivevano presso le barriere coralline o vicino al fondale. Le scaglie ganoidi, inoltre, non permettevano un nuoto veloce ma fornivano una discreta protezione dai predatori. I picnodonti, probabilmente, si cibavano di animali dal guscio duro grazie ai denti a scalpello posti nella parte anteriore delle mascelle, mentre con i denti tondeggianti trituravano il guscio delle loro prede.
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