Кистепёрые рыбы (или саркоптергии) появили в начале Девона и были первой доминирующей группой костных рыб. Их численность уменьшилась к концу Палеозоя в связи с развитием лучепёрых рыь, но не раньше чем некоторые члены этой группы стали первыми позвоночными животными, которые обладал конечностями. В наши дни наука признаёт четыре группы саркоптергий.
--
Поролепиформы: древние кистепёрые рыбы, которые вымерли.
--
Остеолепиформы: более современные саркоптеригии, которые вымерли, хотя они и стали предками сухопутных животных.
--
Актинистии: латимерии, единственная группа морских кистепёрых рыб, которая дожила до наших дней.
--
Дипнои: двоякодышащие рыбы, которые существуют и в наши дни в лице 3 пресноводных видов.
Из этих 4 групп, остеолепиформы кажутся лучшими кандидатами на промежуточное звено между рыбами и сухопутными животными. У этих рыб было более эффективная расстановка плавников чем у поролепиформ, т.к. плавники остеолепиформ находились ближе к середине длинных тел этих рыб, чем у поролепиформ. Уплотнение верхних костей черепа остеолепиформ - это тоже раннее свидетельство эволюции четвероногих животных. У более древних кистепёрых рыб, а также у двоякодышащих, кости рыла представляют грубую мозайку из множества мелких косточек. У первах остеолепиформ вроде Остеолеписа (середина Девона, Шотландия), эти косточки уже начали образовывать более крепкие и немногочисленные кости как у четвероногих животных.
Эустеноптерон (поздний Девон). Окаменевшие останки Эустеноптерона были найдены в поздне-девонских отложениях в многих частях света, но лучше всего он был исследован в Мигуаше, Канаде. Это была крупная рыба, достигающая 1.2 м. в длину. Несколько интересных анатомических черт делают Эустеноптерона прекрасным кандидатом на роль водяного родича четвероногих животных. Что ещё более важно, кости его передних и задних плавников имеют многие важные черты, которые были нужны сухопутным созданиям, т.е они придали плавникам этой рыбы черты предтеч рук и ног. Друге черты, которые объединяют Эустеноптерона с первыми сухопутными позвоночными, включают его зубы, позвоночник и расположение костей в передней части его черепа.
Тиктаалик (поздний Девон). Один из новейших видов, который был добавлен к списку переходных видов от рыб к четвероногим животным, Тиктаалик был описан в апреле 2006 года Тедом Дасчлером. Работая в канадской части Арктики, Тед Дасчлер, Неил Шубин, Фариш Дженкинс и их команда добыла три неполных скелета и множество отдельных костей этой поразительной рыбы, которая представляет ключевой момент перехода от воды к суши. Сумма этих трёх скелетов дала обильную информацию о большей части передней половины этой рыбы, включая поразительно полные черепа, плечевые пояса и передние плавники, все сохранённые в их изначальных позициях. Этот состав черт скелета показывает, что Тиктаалик был явноый рыбой с приспособлениями для жизни в мелководных экосистемах и возможно для существования вне воды на короткий протежуток времени. Его тело и голова были плоскими, с глазами наверху, вроде как у крокодилов. Его ноздри были по боками головы, ближе ко рту, вроде как у других промежуточных видов. Его рёбры были шире рыбьих, намекая, что Тиктаалик был несколько способен удерживать свой вес вне воды. У Тиктаалика была шея, анатомическая черта, которой нет у настоящих рыб, но которая необходима для животного, которое должно вынимать голову из воды, чтобы дышать воздухом; шея также необходима, чтобы у животного были достаточные гибкость и проворство при передвижении на суше. На черепе есть следы жабр, для дыхания под водой, а также органов, которые помогали легочному дыханию первых амфибий. Тиктаалик ещё более эволюционно важен благодаря своим передним плавникам, где у него находились кости, схожие с передними лапами и кистями четвероногих животных. Скелет кисти Тиктаалика очень схож с тем, что находится и у современных сухопутных созданий. Неил Шубин объясняет, что Тиктаалик "очень многое рассказал нам насчёт того, как происходила эволюция частей нашего собственного скелета".
Геология того места в Арктике, где был добыт Тиктаалик, показывает, что в прошлом тут был мелкий ручей в тропическом или субтропическом речном устье. Лучше всего Тиктаалику было на мелководье, где он наверное лежал в засаде на проплывающих мимо рыб и членистоногих, которых он хватал своими внушительными челюстями. Его гибкая шея, разные дыхательные системы, ногообразные плавники и укрупнённая грудная клетка предпологают, что Тиктаалик мог жить как мелководных хищник, и в то же время он мог покидать воду от случая к случаю, чтобы исследовать свои возможности на суше.
Это замечательное существо, обьявленное своеобразным промежуточным звеном в мире открытий четвероногих созданий, показывает, что мелководные среды обитания были местом эволюционных экспериментов для первых жителей суши. Однако, название промежуточное звено - неточное, т.к. оно предпологает, что Тиктаалик был прямым предком четвероногих животных--нечто, что нельзя узнать по ископаемым останкам. "Тиктаалик является звеном", говорит Дасчлер. "Он был точно промежуточным. Но в любой цепи эволюции можно найти немало других звеньев." Смесь рыбьих и не-рыбьих черт Тиктаалика делает его трудным для классификации, но он представляет именно тот тип животных, который палеонтологи ожидали найти в такой разнообразной и многосемейной группе как рыбы, которые постепенно эволюционировали в сторону сухопутной жизни. "Эволюция проходит медленно," объясняет Дасчлер. "Она движется по извилистому пути, где одни части меняются, а другие остаются прежними."
Пандерихтис (от среднего до позднего Девона). Два вида Пандерихтиса известны по нескольким прекрасно сохранившимся экземплярам, найденных в Латвии и России. Достигая 1-1.5 м. в длину, это животное было жителем прибрежных болот и лагун. Эти виды также представляют промежуточную форму между водными и наземными животными, хотя у него нет некоторых четвероногих черт, которые есть у Тиктаалика. Пандерихтис отличается от своего современника Эустептерона отсуствием спинных плавников и более сложным скелетoм других плавников. Его череп был длинным и сплющенным, а глаза находились в верхней половине головы. Обе эти черты есть у более поздних, четвероногих животных.