石炭纪

石炭纪开始于3.6亿年前，在那之前生命刚经历了一场大灭绝——被认为是由气候变冷引起的——有70%的海洋生命因此而绝迹。在西半球，陆地几乎是从南极一直延伸到北极，而东半球的大部分则是被一个太平洋大小的海洋覆盖着。在石炭纪，海平线上升，气候也变得温热湿润，为巨型石松和蕨类植物的丛林创造了绝佳的生存条件。

适应陆地生活

在石炭纪初期，早期两栖动物的生活还被局限于水环境之中。跟今天的青蛙和蟾蜍一样，它们也将卵排在池塘和溪流中。它们的幼体会经历一个水生蝌蚪的阶段，最初用羽状鳃进行呼吸。而即便到了成年，它们也还是生活在离水域比较近的地方，因为它们的皮肤很薄，时刻需要保持湿润。

在石炭纪，那些广阔的湿地意味着，这一类的动物几乎不会缺少繁殖的地方。但是这种水生动物还是会遇到危险。鱼类吃掉了大量幼年和成年的两栖动物，两栖动物还面临着激烈的食物竞争，它们不仅要与鱼和水蝎竞争，彼此之间也相互竞争。这也部分地解释了，大自然为什么会优先选择那些适合在干燥陆地生活的两栖动物。

水密外套

对薄皮肤的水生动物来说，在陆地上的最大危险就是缺水。但这在两栖动物进化出更厚的皮肤且有鳞片保护的时候就不成问题了。这种皮肤就像一件水密外套，能保住体内大部分的水分不外流。最重要的是，它们进化出了一种新型的幼卵——在多孔外壳内，还有一层叫作羊膜的坚硬膜层包围着整个卵。它们的膜层和外壳能够允许氧气进入，使发育着的胚胎可以呼吸，但几乎不允许内部的水向外流出。这种“羊膜卵”是进化中一个巨大的进步，因为这使得脊椎动物能够脱离水环境进行繁殖。它们的卵胎孵化出的不再是游泳的蝌蚪，而是跟双亲形态一样的幼体，完全适合陆地上的生活。

从两栖动物到爬行动物

在搜寻第一种爬行动物的过程中，科学家们检验了大量的化石，以找到在两栖动物——爬行动物分水岭处偏向爬行的第一种动物。化石记录中常常会漏掉有关皮肤和卵胎的信息，但还有另一个鉴定爬行动物的标志，那就是一个可以扩展的胸腔。爬行动物呼吸时不像两栖动物那样大口地吞咽空气，而是利用胸腔将空气吸到肺里。

现在看来，能够符合所有这些标准的最早动物就是古兽和林蜥，它们发现于加拿大的新斯科舍，是两种像蜥蜴一样的动物。它们的体型修长灵活，足肢发展较好，脚上没有足蹼，而且尾巴也由扁平状转变成了圆柱状。古兽和林蜥生活在石炭纪丛林附近的湿地中，但是随着爬行动物的进化，它们的生活地离潮湿的环境越来越远，最终——恐龙时代到来之前——它们散布到了地球上最干燥的地方。