Κατά τη διάρκεια της γεωλογικής περιόδου Devonian, περίπου 375 εκατομμύρια χρόνια πριν, μια ομάδα σπονδυλωτά σκαρφάλωσε έξω από το νερό και στη γη. Αυτό το γεγονός - η διέλευση του ορίου μεταξύ της θάλασσας και του στερεού εδάφους - σήμαινε ότι τα σπονδυλωτά επιτέλους επινόησαν λύσεις, όσο πρωτόγονες, στα τέσσερα βασικά προβλήματα της ζωής στην ξηρά. Για να επιβιώσει ένα υδρόβιο σπονδυλωτό στην ξηρά, το ζώο:
Οι επιπτώσεις της βαρύτητας θέτουν σημαντικές απαιτήσεις στη σκελετική δομή ενός σπονδυλωτού εδάφους. Η ραχοκοκαλιά πρέπει να μπορεί να στηρίζει τα εσωτερικά όργανα του ζώου και να κατανέμει αποτελεσματικά το βάρος προς τα κάτω στα άκρα, τα οποία με τη σειρά τους μεταδίδουν το βάρος του ζώου στο έδαφος. Οι σκελετικές τροποποιήσεις που απαιτούνται για να επιτευχθεί αυτό περιελάμβαναν αύξηση της αντοχής κάθε σπονδύλου (επιτρέποντάς του να κρατήσει πρόσθετο βάρος), την προσθήκη νευρώσεων (η οποία περαιτέρω κατανεμημένο βάρος και παρείχε δομική υποστήριξη), και την ανάπτυξη αλληλοσυνδεόμενων σπονδύλων (επιτρέποντας στη σπονδυλική στήλη να διατηρήσει την απαραίτητη στάση και άνοιξη). Μια άλλη βασική τροποποίηση ήταν ο διαχωρισμός της θωρακικής ζώνης και του κρανίου (στα ψάρια, αυτά τα οστά συνδέονται), η οποία επέτρεψε στα σπονδυλωτά να απορροφήσουν το σοκ που προκλήθηκε κατά την κίνηση.
Τα πρώιμα σπονδυλωτά της γης πιστεύεται ότι προήλθαν από μια σειρά ψαριών που είχαν πνεύμονες. Εάν αυτό είναι αλήθεια, αυτό σημαίνει ότι η ικανότητα αναπνοής αέρα αναπτύχθηκε την ίδια στιγμή που τα σπονδυλωτά εδάφους έκαναν τα πρώτα τους ταξίδια σε ξηρό έδαφος. Το μεγαλύτερο πρόβλημα που αντιμετωπίζουν αυτά τα πλάσματα ήταν ο τρόπος απόρριψης περίσσειας διοξειδίου του άνθρακα που παράγεται κατά την αναπνοή. Αυτή η πρόκληση - πιθανώς σε ακόμη μεγαλύτερο βαθμό από το να βρούμε πώς να αποκτήσουμε οξυγόνο - διαμόρφωσε τα αναπνευστικά συστήματα των πρώιμων σπονδυλωτών.
Ασχολείται με απώλεια νερού (αναφέρεται επίσης ως αποξήρανση) παρουσίασαν επίσης πρόωρα γήινα σπονδυλωτά με προκλήσεις. Η απώλεια νερού μέσω του δέρματος μπορεί να ελαχιστοποιηθεί με διάφορους τρόπους: αναπτύσσοντας υδατοστεγές δέρμα, από εκκρίνει μια κηρώδη αδιάβροχη ουσία μέσω αδένων του δέρματος ή κατοικούν υγρή επίγεια βιότοπους. Τα πρώιμα εδάφη σπονδυλωτά χρησιμοποίησαν όλες αυτές τις λύσεις. Πολλά από αυτά τα πλάσματα έβαλαν επίσης τα αυγά τους στο νερό για να αποτρέψουν την απώλεια υγρασίας των αυγών.
Η τελευταία μεγάλη πρόκληση της προσαρμογής στη ζωή στην ξηρά ήταν η προσαρμογή των αισθητηριακών οργάνων που προορίζονταν για υποβρύχια ζωή. Οι τροποποιήσεις στην ανατομία του ματιού και του αυτιού ήταν απαραίτητες για την αντιστάθμιση των διαφορών στη μετάδοση φωτός και ήχου. Επιπλέον, μερικές αισθήσεις χάθηκαν απλά όταν τα σπονδυλωτά μετακινήθηκαν στη γη, όπως το σύστημα πλευρικής γραμμής. Στο νερό, αυτό το σύστημα επιτρέπει στα ζώα να αισθάνονται δονήσεις, ενημερώνοντάς τα για κοντινά πλάσματα. στον αέρα, ωστόσο, αυτό το σύστημα έχει μικρή αξία.