Během devonského geologického období, asi před 375 miliony let, skupina obratlovců vyšplhali se z vody na zem. Tato událost - překročení hranice mezi mořem a pevnou zemí - znamenala, že obratlovci konečně vyřešili čtyři základní problémy života na zemi, byť primitivní. Aby vodní obratlovci přežili na souši, zvíře:
Vliv gravitace klade značné nároky na kostrovou strukturu stavovců. Páteř musí být schopna podporovat vnitřní orgány zvířete a účinně distribuovat hmotnost dolů do končetin, které zase přenášejí hmotnost zvířete na zem. Úpravy kostry potřebné k dosažení tohoto cíle zahrnovaly zvýšení pevnosti každého obratle (umožňující udržet přidanou hmotnost), přidání žeber (které další rozložená hmotnost a poskytovaná strukturální podpora) a vývoj zámkových obratlů (umožňující páteři udržovat nezbytné držení těla a jaro). Další klíčovou úpravou bylo oddělení prsního pletence a lebky (u ryb jsou tyto kosti spojeny), což umožnilo zemským obratlovcům absorbovat šok vzniklý během pohybu.
Předpokládá se, že ranní suchozemští obratlovci vznikli z řady ryb, které měly plíce. Pokud je to pravda, znamená to, že se schopnost dýchat vzduch vyvíjí současně s tím, že půdní obratlovci dělali své první nájezdy na suchou půdu. Velkým problémem, se kterým se tyto bytosti musely vyrovnat, bylo, jak zbavit přebytečný oxid uhličitý produkovaný během dýchání. Tato výzva - možná ještě ve větší míře než nalezení způsobu, jak získat kyslík - formovala dýchací systémy časných suchozemských obratlovců.
Jednat s ztráta vody (označované také jako vysoušení) představovaly časné obratlovce i výzvy. Ztráta vody kůží může být minimalizována mnoha způsoby: vytvořením vodotěsné pokožky vylučování voskové nepromokavé látky skrze žlázy v kůži nebo obýváním vlhkého suchozemského povrchu stanoviště. Dřívější stavovci využili všech těchto řešení. Mnoho z těchto tvorů také položilo vejce do vody, aby se zabránilo ztrátě vlhkosti vajec.
Poslední velkou výzvou přizpůsobení se životu na pevnině bylo přizpůsobení smyslových orgánů určených pro život pod vodou. Úpravy v anatomii oka a ucha byly nezbytné k vyrovnání rozdílů v přenosu světla a zvuku. Navíc, některé smysly byly jednoduše ztraceny, když se obratlovci pohybovali na zemi, jako je například systém postranních linií. Ve vodě tento systém umožňuje zvířatům snímat vibrace a upozorňovat je na blízká stvoření; ve vzduchu však má tento systém malou hodnotu.