炭纪中期，早期四足类已演化成最少三个主要分支。离片椎类及爬行形类是四足类基底的代表。现今两栖类是由离片椎类演化而来。首种羊膜动物是在石炭纪晚期出现。现存的四足类代表了这两个分支的系统发生终点。第三个较原始的是劳克螈科，但却已经灭绝。壳椎亚纲则是古生代的爬行形类。
二叠纪.在二叠纪，分化的四足类开始向自己的分支发展，四足总纲这个名称已变得较少使用。离片椎类及爬行形类分支以外，两个重要的羊膜动物分支进一步发展：蜥形纲及合弓纲，后者是二叠纪最重要及成功的动物。
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