У по­зво­ноч­ных жи­вот­ных в связи с вы­хо­дом на сушу воз­ник­ла эво­лю­ци­он­ная не­об­хо­ди­мость кар­ди­наль­но пе­ре­стро­ить ды­ха­тель­ную и кро­ве­нос­ную системы.

1) У зем­но­вод­ных впер­вые сфор­ми­ро­ва­лись лёгкие и по­явил­ся вто­рой круг кровообращения, од­на­ко лёгкие были плохо развиты, а ар­те­ри­аль­ная и ве­ноз­ная кровь сме­ши­ва­лись в желудочке, по­это­му была ве­ли­ка роль га­зо­об­ме­на через покровы.
2) У реп­ти­лий в лёгких по­яви­лись складки, уве­ли­чив­шие пло­щадь по­верх­но­сти лёгких, а в же­лу­доч­ке серд­ца по­яви­лась перегородка, ча­стич­но умень­шив­шая сме­ше­ние ар­те­ри­аль­ной и ве­ноз­ной крови. Это поз­во­ли­ло пол­но­стью от­ка­зать­ся от га­зо­об­ме­на через покровы.
3) У птиц лёгкие имеют по­ри­стую струк­ту­ру и воз­душ­ные мешки, что поз­во­ля­ет уве­ли­чить эф­фек­тив­ность га­зо­об­ме­на в лёгких. Кроме того, у птиц пол­но­стью раз­де­ле­ны же­лу­доч­ки серд­ца и круги кровообращения, что поз­во­ли­ло им ак­ти­ви­зи­ро­вать ме­та­бо­лизм по срав­не­нию с реп­ти­ли­я­ми и пе­рей­ти к теплокровности.
4) У мле­ко­пи­та­ю­щих по срав­не­нию с реп­ти­ли­я­ми в связи с аль­вео­ляр­ным стро­е­ни­ем лёгких ещё боль­ше уве­ли­чи­лась эф­фек­тив­ность газообмена. При этом так же как и у птиц, у мле­ко­пи­та­ю­щих пол­но­стью раз­де­ле­ны круги кровообращения, что также поз­во­ли­ло раз­вить теп­ло­кров­ность в ходе эволюции.