V devonskem geološkem obdobju, pred približno 375 milijoni let, skupina vretenčarji preplezal se je iz vode in na kopno. Ta dogodek - prečkanje meje med morskim in trdnim tlom - je pomenil, da so vretenčarji končno oblikovali rešitve, čeprav primitivne, za štiri osnovne težave življenja na kopnem. Da bi vodni vretenčar preživel na kopnem, žival:
Učinki gravitacije postavljajo velike zahteve za skeletno strukturo kopenskega vretenčarja. Hrbtenica mora biti sposobna podpirati notranje organe živali in učinkovito razporejati težo navzdol v okončine, kar posledično prenaša težo živali na tla. Spremembe okostja, potrebne za dosego tega, so vključevale povečanje moči vsakega vretenca (kar mu omogoča, da zadrži dodatno težo), dodajanje reber (ki nadaljnja porazdeljena teža in zagotovljena strukturna podpora) ter razvoj vpletenih vretenc (ki omogoča, da hrbtenica ohrani potrebno držo in pomlad). Druga ključna sprememba je bila ločitev prsnega pasu in lobanje (pri ribah so te kosti povezane), kar je omogočilo kopenskim vretenčarjem absorbirati šok, ki je nastal med gibanjem.
Verjamejo, da so zgodnji kopenski vretenčarji nastali iz ribe, ki je imela pljuča. Če je to res, to pomeni, da se je sposobnost dihanja zraka razvila istočasno, ko so kopenski vretenčarji izvajali svoje prve nalete na suho zemljo. Večja težava, s katero se morajo ta bitja spoprijeti, je bila, kako odložiti odvečen ogljikov dioksid, ki nastane med dihanjem. Ta izziv - morda celo v večji meri kot iskanje kisika - je oblikoval dihalne sisteme zgodnjih kopenskih vretenčarjev.
Ukvarjanje z izguba vode (imenovana tudi izsušitev) so z izzivi predstavili tudi zgodnje kopenske vretenčarje. Izgubo vode skozi kožo je mogoče zmanjšati na več načinov: z razvojem neprepustne kože, z izločanje voskaste vodoodporne snovi skozi žleze v koži ali z naselitvijo vlažnih kopenskih habitati. Vse te rešitve so uporabljali zgodnji kopenski vretenčarji. Mnoga od teh bitij so tudi jajca položila v vodo, da jajcem ne bi uspelo izgubiti vlage.
Zadnji velik izziv prilagajanja življenju na kopnem je bila prilagoditev čutnih organov, ki so bila namenjena življenju pod vodo. Spremembe v anatomiji očesa in ušesa so bile potrebne, da se nadomestijo razlike v prenosu svetlobe in zvoka. Poleg tega so bila nekatera čutila preprosto izgubljena, ko se vretenčarji premikajo na kopno, na primer sistem bočnih linij. V vodi ta sistem omogoča živalim, da zaznajo vibracije, s čimer se zavedajo bližnjih bitij; v zraku pa ima ta sistem malo vrednosti.