خلال العصر الجيولوجي الديفوني ، منذ حوالي 375 مليون سنة ، مجموعة من الفقاريات صعد من الماء إلى الأرض. كان هذا الحدث - عبور الحدود بين البحر والأرض الصلبة - يعني أن الفقاريات كان لديها في النهاية حلولًا مختلقة ، مهما كانت بدائية ، للمشاكل الأساسية الأربعة للعيش على الأرض. من أجل بقاء الفقاريات المائية على الأرض ، فإن الحيوان:
تضع تأثيرات الجاذبية متطلبات كبيرة على الهيكل العظمي للفقاريات البرية. يجب أن يكون العمود الفقري قادرًا على دعم الأعضاء الداخلية للحيوان وتوزيع الوزن بشكل فعال لأسفل في الأطراف ، والذي بدوره ينقل وزن الحيوان إلى الأرض. تضمنت التعديلات الهيكلية اللازمة لتحقيق ذلك زيادة في قوة كل فقرة (مما يسمح لها بحمل وزن إضافي) ، وإضافة الأضلاع (التي مزيد من الوزن الموزع وتوفير الدعم الهيكلي) ، وتطوير الفقرات المتشابكة (السماح للعمود الفقري بالحفاظ على الوضع الضروري و ربيع). كان التعديل الرئيسي الآخر هو فصل حزام الصدر والجمجمة (في الأسماك ، ترتبط هذه العظام) ، مما سمح للفقاريات البرية بامتصاص الصدمة التي حدثت أثناء الحركة.
يعتقد أن الفقاريات البرية المبكرة نشأت من خط من الأسماك التي تمتلك الرئتين. إذا كان هذا صحيحًا ، فهذا يعني أن القدرة على استنشاق الهواء تطورت في نفس الوقت الذي كانت فيه الفقاريات البرية تغزو أول مرة على التربة الجافة. كانت المشكلة الأكبر التي يتعين على هذه المخلوقات معالجتها هي كيفية التخلص من ثاني أكسيد الكربون الزائد الناتج أثناء التنفس. شكل هذا التحدي - ربما إلى حد أكبر من إيجاد كيفية الحصول على الأكسجين - أنظمة التنفس للفقاريات البرية المبكرة.
اتفاق مع خسارة الماء (يُشار إليه أيضًا باسم الجفاف) عرض للفقاريات البرية المبكرة تحديات أيضًا. يمكن الحد من فقدان الماء من خلال الجلد بعدد من الطرق: من خلال تطوير الجلد المضاد للماء ، عن طريق إفراز مادة شمعية مقاومة للماء من خلال الغدد في الجلد ، أو عن طريق تسكين الأرض الرطبة بيئات. استخدمت الفقاريات البرية المبكرة كل هذه الحلول. كما وضعت العديد من هذه المخلوقات بيضها في الماء لمنع البيض من فقدان الرطوبة.
كان التحدي الكبير الأخير للتكيف مع الحياة على الأرض هو تعديل الأعضاء الحسية التي كانت مخصصة للحياة تحت الماء. كانت التعديلات في تشريح العين والأذن ضرورية لتعويض الاختلافات في انتقال الضوء والصوت. بالإضافة إلى ذلك ، فقدت بعض الحواس ببساطة عندما انتقلت الفقاريات إلى الأرض ، مثل نظام الخط الجانبي. في الماء ، يسمح هذا النظام للحيوانات باستشعار الاهتزازات ، مما يجعلها تدرك المخلوقات القريبة ؛ ومع ذلك ، فإن هذا النظام له قيمة ضئيلة.