Subfilo Vertebratados

As evidências fósseis indicam que os vertebrados evoluíram num ambiente marinho durante o Cambriano. Pouco sabemos sobre o grupo até algumas formas desenvolverem armaduras ósseas dérmicas. A evolução do osso, bombeamento muscular para filtrar alimento e o aumento na mobilidade, direcionou a evolução em dois sentidos diferenciando-se dois grupos distintos de vertebrados. Primeiramente surgiram os Pteraspsida ou Diplorhina, também denominados heterostracos; posteriormente diferenciaram-se os Cephalaspida ou Monorhina, caracterizados pelos osteostracos. A ampla radiação destas formas demonstra várias soluções para resolver o crescimento de um organismo encouraçado com osso. Somente dois tipos de Agnatha sobreviveram até os dias de hoje, originários das radiações dos primeiros vertebrados; as feiticeiras e lampréias. Todavia, os Agnatha atuais ilustram como o plano estrutural do corpo dos primeiros vertebrados foi capaz de sofrer alterações, devidas às várias especializações.
Os vertebrados são cordados metaméricos, de grande tamanho corpóreo, que possuem uma espinha dorsal de vértebras ao redor de ou substituindo, o notocórdio. O subfilo Vertebrata contém a maioria dos cordados. Como cefalocordados, eles são metaméricos, mas a extremidade anterior do cordão nervoso está expandida num cérebro. O notocórdio está envolvido ou substituído por vértebras. Primitivamente, os vertebrados são nadadores ondulatórios e a evolução da mandíbula capacitou-os a explorar uma diversidade maior de alimentos que os seus ancestrais filtradores. Muitos zoólogos acreditam que o ancestral dos cordados foi um animal séssil e os cefalocordados e vertebrados evoluíram através da retenção e desenvolvimento de formas corpóreas larvárias móveis, até a maturidade.