Les vertébrés sont des animaux dotés d’une colonne vertébrale, également appelée colonne vertébrale. Ils constituent la majeure partie du phylum Chordata, l’un des 38 phylums animaux. Tous les autres phyla sont exclusivement des invertébrés. Quelques membres du phylum Chordata, lancelets et tuniciers, sont des invertébrés. Les lancelets ont juste une notocorde plutôt qu’une véritable moelle épinière, et les tuniciers n’ont une notocorde qu’au début du développement. Les poissons, les requins, les raies, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux et les mammifères (y compris les humains) sont des vertébrés.
La principale raison évolutive de l’évolution des vertébrés est le besoin d’une structure de soutien solide pour la durabilité et l’intégrité structurelle. La colonne vertébrale agit également comme une autoroute pour le système nerveux, supportant une plus grande complexité. Les premiers vertébrés sont connus à partir de fossiles dans les schistes de Maotianshan en Chine, datés d’il y a entre 525 et 520 millions d’années, lors d’un épisode de rayonnement adaptatif appelé l’explosion cambrienne. Ce sont de simples poissons sans mâchoire comme Myllokunmingia, ressemblant superficiellement aux myxines modernes. Ces poissons sont antérieurs à d’autres fossiles de vertébrés d’environ 30 millions d’années.
Parmi les vertébrés, les poissons ont été les premiers à développer des membres et à commencer à marcher sur terre, devenant des amphibiens. Une lignée d’amphibiens a développé une peau écailleuse et des œufs amniotiques, devenant les reptiles, la première lignée de vertébrés à coloniser les intérieurs continentaux. Sur terre, la stratégie évolutive des vertébrés est particulièrement efficace pour tous les animaux de plus de quelques cm de long, qui doivent avoir une intégrité structurelle suffisante pour supporter leur propre poids. Pour cette raison, les plus grands animaux terrestres sont des vertébrés depuis des centaines de millions d’années. Plus récemment, les cétacés (baleines, évoluant il y a seulement 50 millions d’années à partir d’animaux terrestres) ont été les plus grands animaux des mers, de sorte que les vertébrés constituent les plus grands animaux à la fois terrestres et marins.
Les vertébrés sont nommés pour leur vertèbre, des sections segmentées de la colonne vertébrale. Ces sections segmentées donnent à la colonne vertébrale une certaine souplesse tout en conservant sa force. Les vertèbres sont entourées de fibres nerveuses qui délivrent des commandes, via des signaux électriques, du cerveau à tous les membres. Si un vertébré a sa colonne vertébrale cassée, il meurt généralement, bien que les humains aient développé des formes de chirurgie pour réparer les colonnes vertébrales cassées tant que les dommages ne sont pas trop importants.