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鱼类时代的陆地上显然是生机全无的。荒芜的岩石峭壁和丘陵暴露在日晒雨淋下。真正意义上的土壤根本不存在，因为到那时为止，既没有蚯蚓帮助制造泥土，也没有植物将岩石微粒分解成泥土，大地上看不到苔藓或地衣的踪影。生命依旧只存在于海中。
这个一片荒芜的岩石世界经历过多次气候剧变。导致气候变化的原因是非常复杂的，人们至今仍在以合理的方式加以估判。地球自转轨道形状的改变、两极的逐渐倒转、大陆形状的变化，甚至可能还有温暖的太阳产生的波动，这些因素曾协同发力，使得地球表面的大片地区陷入漫长的寒冷时代与冰封时代。也是在它们的共同作用下，这颗星球于数百万年前再度为温暖、平稳的气候所笼罩，并一直持续到现在。
从历史上看，地球内部曾在多个阶段发生过剧烈活动。数百万年来，来自内部的上冲力量一直在积聚，它的突然发作导致了一连串的火山爆发、地壳隆起，以及山脉、大陆轮廓线的重新塑造。与此同时，海洋变得更深了，山峰变得更高了，而气候也变得更加极端了。
在随后很长一段日子里，情况相对平静了些，霜冻、雨水和江河将高山磨平，将大量淤泥送进海里，填满并增高海底，扩展海面，大海变得更浅、更宽广，吞噬了越来越多的陆地。历史上既有过“又高又深”的时代，也有过“又低又平”的时代。我们必须抛弃“自地壳凝固起，地表就在持续变冷”的观念。当气温大幅下降以后，地球内部的温度便不再影响地表的状况。冰雪漫天的“冰川时期”，即使在无生代时期也曾留下过自己的痕迹。
在鱼类时代行将结束时，地球上到处都是面积广大的浅海和潟湖。只有在这个时期，生命方才成功地从水中走向陆地。毫无疑问，此时开始大量涌现的早期生命，已经以一种罕见且尚不确知的方式演化了数千万年。现在机会就摆在它们面前。
毫无疑问，在这波针对陆地的入侵中，植物抢了动物的先，但动物的迁移时间可能与植物极为接近。植物要解决的第一个问题就是，失去了水的浮力后，如何提供一个持久、坚硬的支架，以支撑叶状体吸收阳光。第二个问题是，由于水源已不再近在咫尺，如何从植物下方的沼泽湿地吸取水分成了难题。
木质组织的进化解决了这两个问题，它既扮演了植物支架的角色，又起到了将水分输送至叶片的作用。岩石记录突然为大量沼生木本植物所充斥，其中不乏大型植物，包括大型树鲜类、树蕨类和巨型木贼类植物等。
随着岁月的流逝，形形色色的动物物种也紧随植物物种的脚步，离开水域走上陆地。其中有唇足类动物和多足类动物，有最原始的昆虫，与古代帝王蟹和海蝎子有种间关系的物种也在其中。它们演化成了最早的蜘蛛和蝎子。不久，脊椎动物也加入了它们的行列。一些早期的昆虫拥有极为庞大的体型，这一时期的一些蜻蜓翅展达到29英寸。
这些分属不同纲目、族属的新物种，以各式各样的方式改造自己，使自己拥有了呼吸空气的本领。在此之前，所有动物呼吸的都是溶解在水里的空气，事实上它们仍然不得不如此。但现在动物王国正在通过种种办法，获取供给自身所需水分的能力。
即使到了今天，一个人的肺部要是干透了，他也会窒息而死。人的肺部表面必须保持湿润，这样空气才能穿过那里进入血液。为拥有呼吸能力而进行的改造不外乎两种：要么进化出一层膜，覆盖旧式的鳃，以阻止水分蒸发；要么在身体深处进化出呼吸管或其他新的呼吸器官，并依靠带水分的分泌物来保持器官湿润。原始脊椎鱼类的呼吸器官是旧式鱼鳃，上岸后便无法适应了。在这种情况下，这部分鱼类的鱼鳔演化成了新的、深藏体内的呼吸器官——肺。
被归为两栖类生物的动物（如今天的蛙和蝾螈），最初是生活在水中并用鳃呼吸的。后来，它们的鱼鳔以类似于许多鱼类的方式，进化出了肺，接管了呼吸功能。肺是从喉部生长出来的，外表呈袋状。它们登陆后，鱼鳃开始缩小，鳃裂消失（只有一道衍生为耳朵、鼓膜通道的鳃裂除外）。这种动物如今只能生活在空气中，但每逢产卵、繁殖时，它们至少必须回到水边去。
在这个沼泽与植物的时代，所有呼吸空气的节肢动物均属于两栖类生物。它们在外形上几乎都与今天的蝾螈存在着关联，其中一些体型相当可观。它们确实是陆生动物，只不过是必须生活在潮湿沼地及其周边的陆生动物。这个时期的大型树木也都具有两栖生活习性。它们都还没结出能够落地，且单靠雨露带来的水分就能生长的果实和种子。看起来如果它们能发芽的话，就必须在水中传播芽孢。
比较解剖学是一门充满魅力的学科。为满足在空气中生存的需要，生物必须经历一段适应的过程，追溯这段复杂而精彩的历史，正是比较解剖学最吸引人的地方之一。所有生物，无论是动物还是植物，最初都是水生生物。例如，所有比鱼类高等的脊椎动物（包括人类在内），在胚胎期或是出生前就有了鳃裂，当它们出世时鳃裂便会消失。鱼类的眼睛裸露在外，浸泡在水中，它们得到的保护较为高级，即眼睑和分泌水分的腺体。耳膜则是出于感应相对微弱的、在空气中传播的声音振动而存在的。我们发现，生物身体的几乎每个器官都做了类似的改变、调整与修补，以适应暴露在空气中的环境。
石炭纪时代是属于两栖动物的时代，当时的地球生命有的生活在沼地和潟湖里，有的生活在环水的低矮河岸上。远古生物的生存范围就这样得到了扩展。山区和高地依旧一片荒芜，毫无生机。生物的确已经学会了呼吸空气，但它们的根仍然在水里，那是它们的故乡；每到繁殖时，它们依然必须回到水中。