最早的真正的两栖动物,被称为temnospondyls,最早的四足动物通常有1.5到5英尺长,是第一批在陆地上行走的四足动物。最早的四足动物被称为基部四足动物或茎部四足动物,例如棘棘科动物,比今天活着的所有四足动物的共同祖先都更原始,所以不属于任何一个主要的四足动物类群。在这个分类中只有几十个物种,而且它们都已经灭绝很久了。除了基本的四足动物外,还有三个主要的四足动物类群:两栖动物、突触动物(意为"融合的拱门",哺乳动物是当今仅存的突触动物),以及蜥蜴(意为"蜥蜴脸")。除了两栖类可能的例外,这些类群都是单系的;一些研究人员怀疑蝾螈可能是从一种远古的两栖动物进化而来的,比其他所有活着的两栖动物的共同祖先都要原始,它的意思是"兽面",蜥脚类动物的另一个名字是"爬行动物"。synapsid和蜥脚蜥蜴都是羊膜,这意味着胎儿形态由一系列复杂的营养物质和胎膜滋养,直到它们足够成熟,能够呼吸空气和独立行走世界。对于synapsids来说,这包括子宫(胎盘哺乳动物)或育儿袋(有袋动物)。蜥脚类动物产卵突触动物和蜥脚类动物被认为是在大约3.2亿年前的石炭纪时期从两栖动物进化而来的。Hylonomus是在本文撰写之时确认的最早的爬行动物,而古甲状虫是最早的突触动物。两者都类似于小型蜥蜴,与当时主导陆地生态系统的大型两栖动物相形见绌,直到石炭纪末期的冰期之后,一些大型两栖动物才开始灭绝,突触和蜥脚类动物的体型增大,填补了空缺的生态位。
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