颌骨可能是大自然的“犁头变利剑”计划：它们似乎最初是为了帮助鱼类更好地呼吸而演化出来的。
当我们的脊椎动物祖先在大约 5.2 亿年前首次亮相时，它们并没有席卷世界。它们长几英寸，没有颌骨，用嘴唇抓住无助的蠕虫，就像一个没有牙齿、没有手臂的人吃热狗一样。直到 4.6 亿年前鱼类演化出颌骨，地球才出现了真正的捕食。华盛顿州立大学的动物学家乔恩·马拉特 (Jon Mallatt) 说，一旦颌骨演化出来，就发生了一场革命。你看到了所有这些拥有巨大颌骨的脊椎动物，它们处于食物链的顶端，吃着真正巨大的东西——一下子就变成了非常凶猛、恶毒的食肉动物。其中一个群体最终演化成了陆地脊椎动物。所以颌骨是一个大事件。没有它们，我们就不会在这里。
古生物学家一直认为，颌骨的演化正是因为它们使鱼类成为更好的捕食者。但现在马拉特对这种观点提出了质疑。他认为，颌骨提供的捕食能力是一种演化上的附加好处。他说，颌骨最初演化出来的目的不是为了更好地咬合，而是为了更好地呼吸。
传统观点可以追溯到一位名叫卡尔·盖根鲍尔 (Karl Gegenbaur) 的 19 世纪德国解剖学家。盖根鲍尔注意到，在最早的有颌鱼类之一——鲨鱼——的胚胎颌骨，以及所有鱼类嘴后支撑鳃的骨弓之间存在相似之处。盖根鲍尔提出，一些无颌鱼类最前端的鳃弓变大了，从而能够用嘴咬住蠕动的猎物。这一创新逐渐导致了完整的颌骨。
盖根鲍尔关注的是骨骼。而马拉特则研究鱼类的软组织。为了分析向颌骨的过渡，他将鲨鱼与七鳃鳗（一种现存的无颌鱼类）进行了比较。他发现，七鳃鳗和鲨鱼一样，都有大而有弹性的脸颊和嘴唇，其中包含了控制嘴的肌肉；这种相似性一直延伸到它们的软骨、神经和动脉。虽然已灭绝的无颌鱼类的化石提供的细节很少，但它们也具有相同特征的痕迹。换句话说，脸颊和嘴唇似乎在颌骨演化之前就已存在，并且在颌骨演化过程中保持完整。
这一观察结果很难与盖根鲍尔的理论相符。如果原始有颌鱼类有大而有弹性的脸颊和嘴唇，那么它的鳃弓一定离嘴巴太远，以至于无法用于抓取，即使它们变大了。马拉特说，这就好像我们声带中的软骨突然开始抓取食物一样。
然而，马拉特认为盖根鲍尔关于鳃弓演化成颌骨的观点是正确的；他只是在最初的用途上弄错了。毕竟，鳃弓支撑着鳃——而鳃让鱼类呼吸。鱼吸入水后，会挤压鳃弓，将水推过嘴后部的鳃。鳃中的血管从水中提取氧气，并将二氧化碳排回水中，然后水流出鳃裂。然后，动物放松鳃弓，再次吸入水。
有颌鱼类的鳃弓肌肉比七鳃鳗更强壮。它们可以快速吸入水，获得更多氧气，游得更快。但是，为了防止水快速流出导致回流，它们会在每次呼吸时关闭嘴巴。马拉特认为，最早的原始颌骨演化是为了朝着这种呼吸系统迈出的第一步。通过增大前端的鳃弓——仍然无法用于进食——鱼可以通过将鳃弓挤压在一起，将鳃与嘴的前部隔离开来，来阻止回流。
然而，增大的鳃弓及其更强的肌肉也让鱼类能够像吸入水一样吸入猎物，并用其原始颌骨固定蠕动的猎物。因此，它们可以攻击更大、更快的猎物，一场演化上的正反馈开始出现——最终演化出延伸到嘴部前方、能够咬合的完整颌骨。马拉特认为，在几乎所有现代鱼类中，都能看到颌骨起源的迹象。大多数鱼类并不真正用它们的颌骨来咬合，而是用它们来固定吸入的猎物。真正的证据是，几乎所有有颌鱼类的进食都是一种夸张的通气行为：吸入并闭嘴。
