Les mâchoires, qui sont des structures mobiles composées d'os ou de cartilage permettant de saisir et de mâcher leur nourriture, ont été une innovation évolutive majeure qui a contribué à l'expansion et à la diversification des Vertébrés dans une grande variété d'habitats.

En plus des mâchoires, les Gnathostomes se caractérisent par la présence de nageoires paires (pectoraux et pelviennes), d'un crâne complexe, d'une colonne vertébrale segmentée et d'un système nerveux plus développé par rapport aux Agnathes.

Le groupe des Gnathostomes est divisié en trois groupes : les Tétrapodes, les Chondrichtyens et les Ostéichthyens. Les deux derniers groupes étant des Poissons.

• Les Tétrapodes (Tetrapoda) sont des vertébrés à quatre membres, qui incluent les Amphibiens, les Sauropsidés (les Reptiles et les Oiseaux) et les Mammifères. Ce groupe comprend les premiers vertébrés terrestres, qui ont évolué à partir de poissons sarcoptérygiens il y a environ 400 millions d'années.

• Les Chondrictyens (Chondrichthyes) comprennent les Poissons cartilagineux, tels que les Requins, les Raies et les Chimères. Ils se caractérisent par un squelette principalement composé de cartilage, des écailles placoïdes, des ouvertures branchiales indépendantes, et des mâchoires puissantes portant des dents tranchantes.

• Les Ostéichtyens (Osteichthyes), ou Poissons osseux, sont subdivisés en deux principaux groupes :

+ Les Sarcoptérygiens (Sarcopterygii) comprennent les poissons à nageoires charnues, tels que les Coelécanthes et les Dipneustes (par exemple, le Protopterus).

+ Les Actinoptérygiens (Actinopterygii) comprennent les poissons à nageoires rayonnées, comme la grande majorité des Poissons que nous connaissons, comme les Truites, les Saumons, les Perches, etc.

Après l'apparition des mâchoires, les Poissons gnathostomes ont rapidement diversifié et se sont répandus dans les océans du monde entier. Les Placodermes, les Acanthodiens (Poissons épineux), les Chondrichtyens (Poissons cartilagineux) et les Ostéichthyens (Poissons osseux) sont quelques-uns des groupes qui sont apparus et ont prospéré pendant cette période.

Il y a environ 360 millions d'années, certains Poissons sarcoptérygiens, tels que les Coelacanthes, ont commencé à évoluer vers des formes adaptées à la vie terrestre. Ces Tétrapodes primitifs, qui avaient des membres charnus et des poumons, sont les ancêtres des Amphibiens, des Reptiles, des Oiseaux et des Mammifères modernes.

Les Tétrapodes ont ensuite diversifié et évolué pour occuper une variété d'habitats terrestres, aquatiques et aériens. Les Amphibiens sont les premiers Tétrapodes à avoir colonisé la terre, suivis des Reptiles, des Oiseaux et des Mammifères.

Les Mammifères et les Oiseaux ont évolué à partir de Reptiles au cours du Mésozoïque. Les Mammifères ont évolué à partir de Reptiles synapsides, tandis que les Oiseaux ont évolué à partir de Dinosaures théropodes.