Нащадки ланцетника, що має таку замкнену систему, швидко вдосконалювались, перетворюючись у круглоротих, чий рот, спочатку круглий, присасывающийся, набуває хапальні щелепи - з'являються риби. Перший час їх зябра - це просто ряд щілин начебто жалюзі; потім зябра покриваються кістковими щитками - виникають вищі риби: дводишні, кістеперие і променепері. До останніх відносять переважна більшість відомих видів, але всі вони - бічна гілка еволюційного древа, наші двоюрідні предки, і ми не зупинимося на них. Вкрай нечисленні дводишні, і особливо кістеперие, мають при всій своїй порівняно примітивної організації і щось украй важливе. Сама назва «дводишні» передбачає наявність нового органу дихання, аналога наших легенів, що дозволяє тварині заковтувати атмосферне повітря і отримувати кисень не тільки з води. Таксі новий вид зовнішнього дихання привів, однак, лише до можливості виживання риби при пересиханні водойми.
Коли говорять про вихід тварин (хребетних) на сушу, мають на увазі зазвичай лише розвиток легень. Але нітрохи не менше значення слід було б додати і виникненню багатокамерного серця, здатного розвинути достатню тиск в артеріях і забезпечити хвилинний викид, необхідний для підвищеного обміну речовин, неминучого в наземного життя. У єдиного збереженого виду кистьоперих - латимерії - все по-іншому. Між тим латимерія ближче до предків сучасних наземних хребетних, ніж будь-яка інша риба, навіть двоякодихаюча. До недавнього часу вважалося, що целоканты, як і інші кістеперие риби, вимерли понад 50 мільйонів років тому. 22 грудня 1938 року співробітниця Іст-Лондонського (ПАР) музею міс Латімер виявила в купі доставленої їй рибальським сейнером риби цього целоканта. Сенсація! Одне з найбільших відкриттів зоології XX століття!
Завдяки цій знахідці (пізніше виловили близько тридцяти целокантов) вдалося дізнатися чимало про фізіології і анатомії латимерий - так їх тепер називають. Ця риба, що досягає 180 см в довжину при масі до 80 кг, має редукованим зачатком легкого, яким, однак, не користується, оскільки живе на великих глибинах. Разом з тим в судинній системі целоканта чітко виділений легеневий коло кровообігу. Як не дивно, латимерія при величезній масі тіла позбавлена серця. Це дозволяє думати, що серце наземних хребетних розвинулося «заново» і, ймовірно, відразу як багатокамерна, що і дозволило цим тваринам вибратися на сушу.
Стегоцефали - перші наземні хребетні - мають риси і риб, амфібій і рептилій; будучи земноводними, вони мали вже і легкі, і багатокамерне серце, і мале коло кровообігу, добре розвинений. Їх череп витягнуть і покриває не тільки мозок, але також те місце, де належить бути шиї, і частина грудей. На внутрішній поверхні і в товщі кісток цього черепа у різних копалин стегоцефалов знайдені відбитки судин, що дозволило відтворити перетворення в процесі еволюції зябрових судин в аорту, сонні артерії, каротидного синусів і легеневу артерію. Ці еволюційні зміни досить точно співпадають з тими, які відбуваються при метаморфозі аксолотля в амблистому. Тіло стегоцефала як би расплющено, що, втім, властиво і більшості сучасних амфібій і пов'язано швидше за все з тим, що при такій будові легше долати дію земної гравітації: не вимагається розвивати значне артеріальний тиск, що було б згубно для земноводних, у яких великий і малий круги кровообігу повідомляються, і тиску в них рівні. При високому тиску в малому колі виникла б загроза набряку легень, який виникає у відповідних умовах у людей і тварин. Втім, у спокої амфібії обходяться газообменом, здійснюваним через судини шкіри (шкірне дихання).
