Attraverso un meccanismo di evoluzione divergente, i polmoni dei vertebrati terrestri e la vescica natatoria dei pesci moderni si sono evoluti a partire da una coppia di sacche polmonari presenti nei pesci ossei primitivi. Queste svolgevano una funzione simile a quella dell'attuale vescica natatoria, gonfiandosi e sgonfiandosi per permettere al pesce di salire o scendere di profondità. Nei pesci che si adattarono all'ambiente povero di ossigeno delle acque salmastre e litoranee si trasformarono in polmoni primitivi, con invaginazioni interne che ampliavano la superficie esposta agli scambi gassosi.