這些新型生物運用種種不同的方法使自己適應直接呼吸空氣。從此以後，所有的動物都會呼吸融解在水中空氣，到現在仍然這樣。但是如今，動物王國已經發展出種種補充自己所需水分的能力。今天，人的肺完全幹涸，就會立刻窒息而死，因為隻有當人的肺部表麵保持濕潤時，空氣才能通過肺部進入血液。動物這種適應空氣呼吸的能力體現在好多方麵，或者進化出一個可以器官來遮蓋原有的鰓，以防止水分蒸發；或者進化出深藏在自己體內，通過液體分泌物保持濕潤的管狀氣管或其他新的呼吸器官。古代脊椎魚類的鰓無法在陸地上呼吸，動物的呼吸器官因此發生了分化，魚用來遊泳的氣囊後來進化成深藏於動物體內的新型呼吸器官——肺。水陸兩棲動物，象今天的青蛙和蠑螈，在水中生活時用鰓呼吸，同時，從魚的遊泳氣囊進化而來的肺，作為咽喉長出的袋狀物，承擔了它們在陸地上的呼吸任務，繼而它們的鰓開始萎縮退化，鰓裂孔也消失了。（除了一個鰓進化成耳與鼓膜的通道）。這些動物現在隻能生活在空氣中，當然，為了產卵、繁殖後代，它們還是必需回到水邊去。（通史28上）
沼澤時期，所有呼吸空氣的脊椎動物和植物都屬於兩棲類，它們長得幾乎都象今天的蠑螈，隻不過其中有些的軀體要大得多。它們雖然已經是陸地動物了，但是仍然必須生活在潮濕沼澤地帶及附近地區。這一時期的大樹，毫無例外地也有同樣的兩棲的習性。它們還沒有隻需接受雨露的滋潤就會生根發芽的果實和種子，似乎都必須把孢子脫落在水才能發芽、生長。
尋求生物在空氣中生存必須具備哪些複雜的、驚人的適應能力，是比較解剖學中最有魅力的學科。所有生物，不論是動物還是植物，最初都是生活在水中。例如，包括人在內的所有比魚類高級的脊椎動物，在卵子或胎兒出生前，都有鰓裂，而在出生後消失。再比如，魚類的眼睛裸露在水中從而保持了濕潤，而更高級的動物則用眼瞼和分泌水分的腺體來保護眼睛不致幹燥。還有，因為需要感知空氣中微弱的聲音震動，耳鼓便成為動物的必需。動物身體上的各個器官都會有類似的變更和適應，以及類似的修補，以便適應空氣中的環境。
石炭紀兩棲類時期，生物在沼澤、礁湖和淺灘的水中生活。這時，生物的生活範圍已經擴大，然而山地和高原仍是一處荒蕪，沒有生命。生物雖然已經學會了呼吸空氣，但它們仍必須紮根於水，仍要返回水中去繁衍後代。