大約在3．65億年前的泥盆紀，一批生活在熱帶沼澤里的原始魚類爬上陸地，開始了全新的生活。這是進化史上的一個里程碑，包括人類在內的所有陸生脊椎動物，都是由這些魚類演化而來的。對於魚上岸的原因，人們提出了多種解釋，例如躲避獵食者或尋找擱淺的魚為食。
加拿大麥吉爾大學的科學家最近在新一期英國《新科學家》雜誌上撰文提出，魚上岸是為了曬太陽，以便回到水中時更有效地獵食。他們研究了早期四足動物的化石，這些四足動物是能夠爬上陸地的、類似魚的生物。科學家根據泥盆紀熱帶地區的氣候條件，計算四足動物能從陽光中獲得多少能量，結果發現，2小時~3小時的日光浴可以使一隻四足動物的體溫上升到35℃。
科學家說，這樣看來，原始動物只需要躺在陽光下就能獲得能量，使新陳代謝速度加快，回到水中後可更敏捷地行動。人們所熟悉的鱷魚，在潛入深水之前就會曬太陽取暖。
海洋生物出現以後很久才出現了陸生動物。志留紀早期，昆蟲和其他小動物以及植物是最早生活在陸地上的生物。木虱在矮小的濱岸植物中爬行。蠕蟲以腐爛的植物為食，似蜘蛛的捕食動物和蠍子則以植食性動物為食。直到4000萬以後，兩棲類才從水中爬上岸邊，這裡的植物和植食性動物提供了充足的食物。因為沒有更大的動物與之競爭，兩棲類迅速擴散開來。
原始兩棲類例如魚石螈是從肉鰭魚類進化而來的。它們像魚一樣的尾巴和鱗表明它們和魚類關係密切。它們的牙齒也是如此，幾乎與肉鰭魚類的牙齒一模一樣。但魚石螈還具有魚類所沒有的特徵，包括頭骨後部的耳裂。
最早的兩棲類包括魚石螈。格里爾螈和蛇螈。魚石螈可在陸地和水中生活，格里爾螈樣子像鰻魚，棲居於沼澤中，蛇螈可能是在泥里挖洞潛伏起來，等待捕食昆蟲或躲避捕食動物。
