脊椎動物
1億6,000万年前までに羽毛を持つ獣脚類が誕生している。2016年現在知られている中では始祖鳥が最古の鳥類であり、始祖鳥は翼に羽毛を持つなど現生鳥類と同様の特徴を持つが、一方で翼には爪もあり、嘴に歯があるなど現生鳥類とは異なる特徴も残している。
新鳥類という現生28目を含むクレードは6600万年前より前から存在していた。
脊索動物における脊椎動物の特徴や進化した点を見るため、本節では脊索動物の特徴を簡単に述べる。脊索動物は下記のような特徴を持つ:
消化管と神経管の間に脊索(大きな液胞で満たされた繊維質の組織)というしなやかな棒状の構造を胚の時期に持つ。成体でも脊索を保持する種も存在する。
他の動物門の胚では腹側に神経索ができるのに対し、脊索動物の胚では背側に環状の神経索(神経管)ができ、脳と脊髄からなる中枢神経系に発達する。
消化管は口から肛門まで伸び、胚の時期に咽頭(口のすぐ後ろの領域)の両側に溝のような構造(咽頭溝)ができ、そこに咽頭裂という裂け目ができる。脊椎動物以外の脊索動物の咽頭溝は多くの場合懸濁物食の器官として用いられる。
他の動物門では消化管が体の後端まで伸びているものが多いのに対し、脊索動物では肛門の後ろに尾が伸びており、水生の種では尾の骨格と筋肉を推進に用いる。ただし胚発生の段階で尾が退化する種も多い。
頭索動物(ナメクジウオ)は以下のような特徴を持つ: