在鱼类时期,陆地上还没有生命存在,裸露的岩石和高峰地带受到烈日和雨水的侵蚀。那时,由于那些可以把岩石分解成肥沃土壤的植物和那些帮助土壤生成的蚯蚓还未出现,所以还没有严格意义上的土壤,连苔藓和地衣在大地上也毫无痕迹。当时依然只有海洋之中才有生命。
当时的世界到处是裸岩,气候也发生了巨大的改变。那时导致气候变化的因素很多,如今对这些原因我们只能做些简单的推测。使地球多数地区进入冰期的因素有以下几个:地球自转的两极在慢慢移动,地球运行的轨迹也有了变化,陆地形状改变,还有太阳温度不断变化,地球经过数百万年的演变开始温暖宜人了。就世界的历史来看,地球内部也发生了几次剧烈的变动。地壳隆起、火山喷发,陆地的轮廓发生了巨大的改变,这些都是因为积聚了数百万年的上冲力,加剧了气候变化,海洋更深了,山势抬高了。随后地球进入了漫长的稳定期。在无限悠远的岁月里,因为风霜雨雪的剧烈侵蚀和河流的大量冲刷,山峰开始变得低矮平缓,大量的泥土被洪流带进海里,海底抬高了,海水变浅了,海平面不断地扩大,许多近海陆地慢慢地变成了浅海,这就是我们所了解的“高而深”时期和“低而平”时期了。大家一定不要以为地球外壳凝固了之后,地表温度将会逐渐下降。事实上,虽然经过了无数次极为漫长的降温期,但地壳内部温度没有影响到地表。就算在无生代时期,也随处可见在“冰河时代”冰雪肆虐的痕迹。
到了“鱼类时代”后期,浅海和潟湖水域才开始呈现在地球上,各种生物才能够从水域转移到陆地上生活。所以,那些曾经大量涌现的早期生物都经过了数千万年的演变。如今,这些生物终于盼来了自己的时代。
植物在陆地上出现的时间早于动物是毋庸置疑的,之后不久,动物也登上了陆地。但是,植物如何在落潮之后获得坚硬的支撑物支撑叶子得到阳光的照耀,便成了登上陆地的植物面临的首要问题;还有就是登陆之后水不再唾手可得了,怎样从湿地里摄取水分?然而木质纤维既可以输送水分又可以支撑叶子,它同时解决了两个难题。通过地质记录我们了解到,那时各种各样的木质沼泽植物数量迅速增加,大多数体积很大,例如,木质蕨类、木质苔藓、杉叶藻等。随着植物生长,更多种类的动物也开始慢慢登陆,其中包括百脚纲和倍足纲动物、原始的昆虫、海蝎和古代蜘蛛蟹的近亲,之后陆地上最早的蝎和蜘蛛就是它们演变的。久而久之,脊椎动物也出现了。
出现在地球早期的昆虫体积庞大,一种长达29英寸的蜻蜓就出现在这一时期。
这些新型生物必须用自己的方式呼吸陆地上的新鲜空气。在此之前,动物呼吸的是溶于水的空气,到达陆地之后呼吸就成了每种动物都必备的功能;同时,它们也要用尽一切办法去汲取水分。即使是在今天,如果一个人的肺完全没有水分的话,也会马上窒息死亡。人的肺的表面只有保持一定量的水分,空气才可以通过肺部进入血液。登陆后的动物想要适应陆地呼吸,要么通过一个器官的进化来防止水分的蒸发,要么进化出深藏在体内有分泌液滋润的管状器官,再要么就要长出新的可供呼吸的器官。在远古时候,脊椎鱼类的腮在陆地上无法呼吸,所以它们在不断进化中形成了深藏于身体内部的新型器官——肺,也就是鱼鳔。像青蛙和蝾螈这样的水陆两栖动物,它们在水中生活时用鳃呼吸,但是到陆地以后,它们的呼吸器官就会像鱼鳔一样演变成一个位于咽喉上方的肺,这个肺像袋子一样,用它来进行呼吸它们就可以在陆地上生活了。之后,它们的鳃退化了,腮裂也跟着消失了(其中一个鳃进化成耳朵与鼓膜的通道)。如今,这些动物变得只可以在陆地上生活了,只有在产卵繁殖后代时它们才会回到水里去。
沼泽时代,所有能够呼吸空气的脊椎动物和植物都属于两栖类物种,现在的蝾螈形态就很像那时的脊椎动物,只是那时它们的躯干大些而已。虽然那时它们已经是真正意义上的陆地动物了,但它们仍然生活在沼泽和潮湿地带。与它们同一时期的大树,也自然而然地具有两栖的习性。那个时候,大树的种子和果实还没进化到可以只靠雨水滋养就能生根发芽的地步,要将它们的孢子撒在水中才能繁殖。
比较解剖学被认为是一门完美的学科,而生物生存所具备的深奥奇妙的适应能力也是极具魅力和极其美妙的。所有的生物,不论动物还是植物,最初都生活在水中。比如,连人在内的所有比鱼类高级的脊椎动物,在胚胎出生之前都要经历一个发育的阶段,即鳃裂消失的阶段。再比如,鱼类在水中为了保持湿润而裸露着眼睛。而比鱼类高级的动物则长出了眼睑和分泌水分的腺体来保持眼睛的湿润。感知空气中声音微弱震动的耳膜也是不能缺少的器官。我们发现,为了更好地在陆地上生存,动物身上的所有器官都有着相似的演变进化过程。
石炭纪两栖类时期,生物都生活在沼泽、潟湖以及浅滩的水中。此时,各种生物的生活范围都扩大了,可是,高地和山峰依旧一片死寂,毫无生机。生物虽然学会了陆地呼吸,但它们依旧要扎根在水中,要在繁殖时回到水里去。