При попытках установить точные родственные связи многих семейств все еще возникают разногласия. Проблемы систематики двоякодышащих недавно обсуждались Томсоном и Камбеллом (Thomson, Campbell, 1971) и Майлзом (Miles, 1977).
В начале девона обособляется несколько филогенетических ветвей, различающихся строением неба и его зубной системы. Позже в этом же периоде появляются Rhynchodipteridae. К ним относятся роды Griphognathus, Soederberghia и Rhynchodipterus, для которых характерны длинное рыло и развитие кольцевых тел позвонков. Еще два верхнедевонских семейства представлены родами Fleurantia и Scau- menacia. Их специализация заключается в высоком, сжатом с боков теле, что связано с быстрым плаванием и хищным образом жизни. Dipterus, вероятно, представляет главную линию эволюции двоякодышащих, от которой дивергировали различные специализированные группы, включая оба современных семейства и многообразные каменноугольные роды.
После карбона разнообразие двоякодышащих резко снизилось, причем в мезозое и кайнозое сохранились лишь две известные нам линии: Сега- todidae (рогозубовые) и Lepidosirenidae (чешуйчат- никовые). Первые представляют собой продолжение основных адаптивных тенденций палеозоя, представленных родами Dipterus и Sagenodus. Зубные пластинки крупные, хорошо развитые, но зубные гребни на них относительно низкие (см. рис. 8-17). Туловище вальковатое, массивное, парные плавники короткие и толстые. Род Ceratodus встречается с нижнего триаса по верхний мел почти всех континентов. Современный род Neoceratodus (Epicera- todus), или рогозуб, известен уже из верхнего мела Австралии, а ныне обитает всего лишь в нескольких реках восточной части этого континента.
Семейство чешуйчатниковых охватывает нижнекайнозойские остатки из Африки и Южной Америки, где обитают его современные роды Protopterus и Lepidosiren (чешуйчатник). Отличие от зубных пластинок рогозубовых заключается в малом числе очень высоких гребней, укрепленных петродентином. Туловище этих рыб длинное и тонкое, парные плавники редуцированы до щупальцеподобных придатков.