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陆地生物从具有鳍的水生鱼类进化而来可能始于对呼吸新鲜空气的需求。拥有肢、脚和脚趾的动物——一个被称为四足动物（字面意思是“四足”）的群体——出现在3.8亿至3.75亿年前。科学家长期以来认为，肢的进化是对陆地生活的适应。但最近的发现表明，鳍向肢体过渡的一些关键变化发生在四足动物的祖先仍然生活在水中时。
四足动物进化专家，如剑桥大学的詹妮弗·克拉克推测，对胸鳍的骨骼和关节表面的早期修改可能在两个关键方面使四足动物的祖先受益。首先，它们可能使生活在植物茂盛的浅水区的生物能够进行俯卧撑，将其头部抬出缺氧的水面以喘口气。（骨骼其他部分（如头骨和颈部）的变化也促进了空气呼吸。）原始肢体也可能帮助这些动物在水底推进自身，并在等待伏击猎物时稳定自身以对抗水流。
研究人员曾经认为，构成脚和脚趾的骨骼是四足动物独有的进化创新。但过去几年对四足动物先驱的研究，例如2006年公布的提塔利克鱼化石，表明这些骨骼直接来源于鱼鳍中的骨骼。有趣的是，最早的四足动物和类四足动物的鱼类有六到八个脚趾，而不是大多数现代四足动物的五个脚趾。四足动物最终进化出五趾脚的原因尚不确定，但这种排列可能为踝关节提供了行走所需的稳定性和灵活性。