Devono geologiniu laikotarpiu, prieš maždaug 375 milijonus metų, grupė stuburiniai ištrauktas iš vandens ir ant žemės. Šis įvykis - sienos peržengimas tarp jūros ir kieto žemės paviršiaus - reiškė, kad stuburiniai gyvūnai pagaliau sugalvojo sprendimus, kad ir kokie būtų primityvūs, kaip keturios pagrindinės gyvenimo sausumoje problemos. Kad vandens stuburinis gyvūnas galėtų išgyventi sausumoje, gyvūnas:
Gravitacijos poveikis kelia didelius reikalavimus stuburinio sausumos skeleto struktūrai. Nugaras turi būti pajėgus palaikyti gyvūno vidaus organus ir veiksmingai paskirstyti svorį žemyn į galūnes, kurios savo ruožtu perduoda gyvūno svorį ant žemės. Skeleto modifikacijos, reikalingos šiam tikslui pasiekti, apėmė kiekvieno slankstelio stiprumo padidėjimą (leidžiantį jam išlaikyti papildomą svorį), šonkaulių pridėjimą (kuris tolimesnis paskirstytas svoris ir suteikta struktūrinė parama), taip pat plėšiami slanksteliai (leidžia stuburui išlaikyti reikiamą laikyseną ir pavasaris). Kita esminė modifikacija buvo krūtinės ląstos juostos ir kaukolės atskyrimas (žuvyse šie kaulai yra sujungti), o tai leido sausumos stuburiniams gyvūnams sugerti šoką, patirtą judant.
Manoma, kad ankstyvieji sausumos stuburiniai gyvūnai atsirado iš žuvų, turinčių plaučius, linijos. Jei tai tiesa, tai reiškia, kad gebėjimas kvėpuoti oru vystėsi tuo pačiu metu, kai sausumos stuburiniai gyvūnai pirmą kartą mušdavosi į sausą dirvą. Didesnė šių būtybių problema buvo išsklaidyti kvėpavimo metu susidariusį anglies dioksido perteklių. Šis iššūkis - galbūt net didesniu mastu nei atradimas, kaip įsigyti deguonies - suformavo ankstyvųjų sausumos stuburinių kvėpavimo sistemas.
Kova su vandens nuostoliai (taip pat vadinama išdžiūvimu) ankstyviesiems sausumos stuburiniams gyvūnams taip pat pateikė iššūkių. Vandens praradimą per odą galima sumažinti keliais būdais: plėtojant vandeniui nepralaidžią odą, išskiria vandeniui atsparią vaškinę medžiagą per odos liaukas arba drėgną antžeminę dalį buveines. Ankstyvieji sausumos stuburiniai gyvūnai pasinaudojo visais šiais sprendimais. Daugelis šių būtybių taip pat padėjo kiaušinius vandenyje, kad kiaušiniai neprarastų drėgmės.
Paskutinis didelis prisitaikymo prie gyvenimo sausumoje iššūkis buvo jutimo organų, kurie buvo skirti gyventi po vandeniu, sureguliavimas. Akies ir ausies anatomijos pakeitimai buvo būtini norint kompensuoti šviesos ir garso perdavimo skirtumus. Be to, kai kurie pojūčiai buvo tiesiog prarasti, kai stuburiniai judėjo ant žemės, pavyzdžiui, šoninių linijų sistema. Vandenyje ši sistema leidžia gyvūnams pajusti virpesius, leisdama jiems suvokti netoliese esančius padarus; ore, tačiau ši sistema neturi jokios reikšmės.