Анализ строения и работы почки (Smith, 1932), казалось бы, подтверждает гипотезу о появлении первых позвоночных в пресной, а не в морской воде.
Ископаемые остатки палеозойских позвоночных сохранились во многих типах отложений - морских, эстуарных и пресноводных. Ромер считал, что большинство этих форм были пресноводными, а в морские осадки они попадали в результате сноса их остатков в море через устья рек. Однако, если говорить лишь о древнейших ископаемых позвоночных, живших в конце кембрия - ордовике, все данные указывают на их морское происхождение. В своем недавнем обзоре Дарби (Darby, 1982) продемонстрировал, что все эти остатки захоронены в мелководных прибрежных морских отложениях. Материал из более типичных глубоководных осадков не дает никаких оснований связывать местообитания первых позвоночных с открытым океаном, данные об их присутствии в пресноводных экосистемах раньше начала девона также отсутствуют. Аргументы Смита (Smith, 1932), касающиеся строения почки, теперь пересмотрены и не считаются непреодолимым препятствием для возникновения позвоночных в соленой воде (Northcutt, Gans, 1983).
Сейчас все специалисты разделяют мнение о том, что позвоночные сформировались в морских экосистемах. Однако это отчасти основано на доказательствах от противного. Верно, что ни одного позвоночного не описано из пресноводных отложений древнее нижнедевонских, но не известно и достоверных пресноводных осадков этого возраста. Раннепалеозойские пресноводные отложения можно было бы выявить по остаткам типичных пресноводных беспозвоночных (например, остракод и брюхоногих моллюсков, известных из более поздних палеозойских слоев), но таковых пока не найдено (Copeland, 1983).
Можно допустить, что позвоночные возникли в пресной воде, а их древнейшие ископаемые из морских отложений - результат вторичного освоения соленых вод. Однако эта гипотеза становится все менее правдоподобной, поскольку примитивных представителей различных таксонов рыб находят во все более и более древних морских отложениях.