Selama periode geologis Devonian, sekitar 375 juta tahun yang lalu, sekelompok vertebrata memanjat keluar dari air dan ke tanah. Peristiwa ini — penyeberangan batas antara laut dan tanah padat — berarti bahwa vertebrata pada akhirnya memiliki solusi yang dikarang, betapapun primitifnya, terhadap empat masalah dasar hidup di darat. Agar vertebrata air dapat bertahan hidup di darat, hewan:
Efek gravitasi menempatkan tuntutan signifikan pada struktur kerangka vertebrata darat. Tulang punggung harus mampu menopang organ-organ internal hewan dan untuk secara efektif mendistribusikan berat ke bawah ke tungkai, yang pada gilirannya mengirimkan berat hewan ke tanah. Modifikasi kerangka yang diperlukan untuk mencapai hal ini termasuk peningkatan kekuatan masing-masing tulang belakang (memungkinkannya untuk menahan bobot tambahan), penambahan tulang rusuk (yang didistribusikan berat lebih lanjut dan memberikan dukungan struktural), dan pengembangan vertebra yang saling terkait (memungkinkan tulang belakang untuk mempertahankan postur yang diperlukan dan musim semi). Modifikasi kunci lainnya adalah pemisahan korset dada dan tengkorak (pada ikan, tulang-tulang ini terhubung), yang memungkinkan vertebrata darat untuk menyerap guncangan yang terjadi selama pergerakan.
Vertebrata darat awal diyakini telah muncul dari garis ikan yang memiliki paru-paru. Jika ini benar, itu berarti bahwa kemampuan untuk menghirup udara berkembang pada saat yang sama ketika vertebrata darat melakukan perampokan pertama mereka ke tanah kering. Masalah yang lebih besar bagi makhluk ini untuk mengatasi adalah bagaimana membuang kelebihan karbon dioksida yang dihasilkan selama respirasi. Tantangan ini — mungkin bahkan lebih besar daripada menemukan cara mendapatkan oksigen — membentuk sistem pernapasan vertebrata darat awal.
Berurusan dengan kehilangan air (Juga disebut pengeringan) menghadirkan vertebrata darat awal dengan tantangan juga. Hilangnya air melalui kulit dapat diminimalkan dalam beberapa cara: dengan mengembangkan kulit kedap air, oleh mengeluarkan zat kedap air lilin melalui kelenjar di kulit, atau dengan menghuni terrestrial lembab habitat. Vertebrata darat awal memanfaatkan semua solusi ini. Banyak dari makhluk ini juga meletakkan telur mereka di dalam air untuk mencegah telur kehilangan kelembaban.
Tantangan besar terakhir untuk beradaptasi dengan kehidupan di darat adalah penyesuaian organ sensorik yang dimaksudkan untuk kehidupan di bawah air. Modifikasi dalam anatomi mata dan telinga diperlukan untuk mengimbangi perbedaan dalam transmisi cahaya dan suara. Selain itu, beberapa indera hilang begitu saja ketika vertebrata pindah ke darat, seperti sistem garis lateral. Dalam air, sistem ini memungkinkan hewan merasakan getaran, membuat mereka sadar akan makhluk terdekat; di udara, bagaimanapun, sistem ini memiliki nilai yang kecil.