Virveldyr har kommet langt siden deres bittesmå, gjennomskinnelige forfedre svømte verdens hav for over 500 millioner år siden. Følgende er en grovt kronologisk undersøkelse av majoren virveldyr dyregrupper, alt fra fisk til amfibier til pattedyr, med noen bemerkelsesverdige utdødde krypdyrlinjer (inkludert arkosaurer, dinosaurier og pterosaurer) i mellom.
For mellom 500 og 400 millioner år siden ble virveldyrslivet på jorden dominert av forhistorisk fisk. Med sine bilateralt symmetriske kroppsplaner, V-formede muskler og notokorder (beskyttede nerve akkorder) som løper langs kroppens lengder, liker havboere som Pikaia og Myllokunmingia etablerte malen for senere utvikling av virveldyr. Det gjorde heller ikke vondt at hodene på disse fiskene skilte seg fra halene, en annen overraskende grunnleggende innovasjon som oppstod i løpet av de Kambrium. Den første forhistoriske haier utviklet seg fra fiskefedrene for rundt 420 millioner år siden og svømte raskt til toppunktet i den undersjøiske næringskjeden.
Den ordspråklige "fisken ut av vannet", tetrapods var de første virveldyrene som klatret opp av sjøen og koloniserte tørre (eller minst sumpete) land, en viktig evolusjonær overgang som skjedde et sted mellom 400 og 350 millioner år siden, i løpet av devon periode. Avgjørende, den første tetrapods avstammet fra lob-finned, snarere enn ray-finned fisk, som hadde den karakteristiske skjelettstrukturen som forandret seg i fingrene, klørne og potene til senere virveldyr. Merkelig nok hadde noen av de første tetrapodene syv eller åtte tær på hendene og føttene i stedet for de vanlige fem, og dermed avviklet som evolusjonære "blindveier."
Under karbon periode, datert fra cirka 360 til 300 millioner år siden, ble terrestrisk virveldyr på jorden dominert av forhistoriske amfibier. Urettferdig betraktet som en evolusjonær veistasjon mellom tidligere tetrapods og senere reptiler, amfibier var avgjørende viktig for seg selv, siden de var de første virveldyrene som fant ut en måte å kolonisere tørt på land. Imidlertid trengte disse dyrene fortsatt å legge eggene sine i vann, noe som sterkt begrenset deres evne til å trenge inn i det indre av verdens kontinenter. I dag er amfibier representert av frosker, padder og salamandere, og deres populasjonene synker raskt under miljøbelastning.
For omtrent 320 millioner år siden, gi eller ta noen millioner år første sanne krypdyr utviklet seg fra amfibier. Disse med sin skjellete hud og halvgjennomtrengelige egg forfedres krypdyr sto fritt til å forlate elver, innsjøer og hav bak seg og våge seg dypt inn på tørt land. Jordens landmasser ble raskt befolket av pelycosaurer, arkosaurer (inkludert forhistoriske krokodiller), anapsider (inkludert forhistoriske skilpadder), forhistoriske slanger, og therapsids (de "pattedyrlignende krypdyrene" som senere utviklet seg til de første pattedyrene). I den sene triasperioden skapte tospenede arkosaurer første dinosaurer, etterkommerne som styrte planeten til slutten av mesozoisk tid 175 millioner år senere.
I det minste førte noen av de forfedre krypdyrene i karbonperioden delvis (eller for det meste) akvatiske livsstiler, men den sanne alderen på marine reptiler begynte ikke før utseendet til fiskeøgler ("fiske øgler") i den tidlige til midtre triasperioden. Disse ichthyosaurene, som utviklet seg fra forfedre i land, overlappet med, og ble deretter etterfulgt av langhalsede plesiosaurer og pliosaurier, som selv overlappet med, og deretter ble etterfulgt av den usedvanlig slanke, ondskapsfulle mosasaurs av den sene krittiden. Alle disse marine reptilene ble utdødd for 65 millioner år siden, sammen med deres jordiske dinosaur og pterosaur-kusiner, i kjølvannet av K / T meteorpåvirkning.
Ofte feilaktig omtalt som dinosaurer, pterosaurs ("vingede øgler") var faktisk en utpreget familie av hudvingede reptiler som utviklet seg fra en befolkning av arkosaurer i den tidlige til midtre triasperioden. Pterosaurene fra den tidlige mesozoiske epoken var ganske små, men noen virkelig gigantiske slekter (som 200 pund Quetzalcoatlus) dominerte de sene kratthimmelen. I likhet med deres kusiner til dinosaur og marine reptil, ble pterosaurene utryddet for 65 millioner år siden. I motsetning til den vanlige troen, utviklet de seg ikke til fugler, en ære som tilhørte de små, fjærede theropod-dinosauriene fra jura og krittperioder.
Det er vanskelig å finne det nøyaktige øyeblikket når den første sanne forhistoriske fugler utviklet seg fra deres fjærede dinosaurforfedre. De fleste paleontologer peker på den sene juraperioden, for rundt 150 millioner år siden, på beviset for utpreget fuglelignende dinosaurer som Archaeopteryx og Epidexipteryx. Imidlertid er det mulig at fugler utviklet seg flere ganger i løpet av den mesozoiske epoken, sist fra de små, fjærede theropodene (noen ganger kalt "dino-fugler") i den midtre til sene krittiden. For øvrig, etter det evolusjonære klassifiseringssystemet som er kalt "kladistikk", er det for øvrig helt legitimt å referere til moderne fugler som dinosaurer!
Som med de fleste slike evolusjonære overganger, var det ikke en lys linje som skilte de mest avanserte therapsids ("pattedyrlignende krypdyr") i den sene triasperioden fra den første sanne pattedyr som dukket opp på samme tid. Alt vi vet med sikkerhet er at små, lodne, varmblodige, pattedyrlignende skapninger skitter over de høye trærne for rundt 230 millioner år siden, og eksisterte på ulik vilkår med mye større dinosaurer helt fram til K / T Utryddelse. Fordi de var så små og skjøre, er de fleste mesozoiske pattedyr representert i fossilprotokollen bare av tennene, selv om noen individer etterlot overraskende komplette skjeletter.
Etter at dinosaurer, pterosaurer og marine reptiler forsvant av jordens overflate for 65 millioner år siden, var det store temaet i virveldyr evolusjonen var den raske progresjonen av pattedyr fra små, redde, musestore skapninger til den gigantiske megafaunaen fra midten til sent Cenozoic Era, inkludert store wombats, neshorn, kameler og bever. Blant pattedyrene som styrte planeten i mangel av dinosaurer og mosasaurer var forhistoriske katter, forhistoriske hunder, forhistoriske elefanter, forhistorisk hest, forhistoriske pungdyr og forhistoriske hvaler, hvorav de fleste arter ble utryddet ved slutten av pleistocen epoke (ofte i hendene på tidlige mennesker).
Teknisk sett er det ingen god grunn til å skille forhistoriske primater fra den andre pattedyr-megafaunaen som lyktes med dinosaurene, men det er naturlig (hvis det er litt egoistisk) å ville skille våre menneskelige forfedre fra mainstream av virveldyrsevolusjonen. De første primatene vises i fossilprotokollen så langt tilbake som den sene kritttiden og diversifiserte i løpet av Cenozoic Era til et forvirrende utvalg av lemurer, aper, aper og antropoider (den siste direkte forfedrene til moderne mennesker). Paleontologer prøver fortsatt å ordne opp de evolusjonære forholdene mellom disse fossile primatene fordi nye "manglende link"arter blir stadig oppdaget.