Los peces se originaron a partir de otros cordados hacia el inicio del Cámbrico. No se sabe a ciencia cierta exactamente dónde fijar su origen; el grupo más primitivo de los peces conocidos corresponde a los ostracodermos, a partir del cual descienden los modernos agnatos (que comprende a las lampreas y a los mixines).
Uno de los más importantes logros evolutivos fue el desarrollo de mandíbulas a partir de los arcos branquiales, puesto que permitió a los peces primitivos alimentarse de trozos mayores, capturar presas, triturar, etc. Dentro de los primeros peces con mandíbulas se encuentran los placodermos, que aparecieron hacia el final del silúrico.
Los vertebrados terrestres se diferenciaron a partir de peces de aletas lobuladas, emparentados con el celacanto o los dipnoos.
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