泥盆纪

泥盆紀早期從同位素年齡419.2±2.8百萬年（Ma）持續至393.3±2.5百萬年（Ma），始於洛赫考夫期（419.2±2.8 - 410.8±2.5），隨後是布拉格期（410.8±2.8 - 407.6±2.5），然後是埃姆斯期，這個時期一直持續至中泥盆世起始的393.3±2.7百萬年前[9] 。在這段時間裏，第一批菊石出現了，由桿石目類鸚鵡螺進化而來。這一時期的菊石構造很簡單，與它們的同類鸚鵡螺相差不大。這些菊石屬於無角菊石目，在後期又演化為新的菊石目，如棱菊石目和海神石目。在中生代開始之前，這類頭足類軟體動物在海洋動物群系中占主導地位。

中泥盆世包括兩個分支：首先是艾菲爾期，然後在387.7±2.7百萬年前過渡至吉維特期。在此期間，淡水和海洋環境中的無頜魚多樣性開始下降，部分原因是劇烈的環境變化，另外也由於競爭、受到捕食以及有頜魚多樣性的上升。泥盆紀內陸湖泊中淺水、溫暖、缺氧的水域被原始的植物所包圍，並為某些早期的魚類提供必要的環境，使其具備發育良好的肺等基本特征，並能在短時間內從水中爬出並爬上陸地[10]。

晚泥盆世開始於弗拉斯期（382.7±2.8 - 372.2±2.5），在此期間，最早的陸地森林形成。隨後是法門期，最早的四足動物出現在這個階段的化石記錄中，法門期的開始和結束都以滅絕事件為標誌。這一現象一直持續到泥盆紀末期（3.589±2.5百萬年前）。

晚泥盆世的陆地生态复原，图中动物为真掌鳍鱼属

石松門与链束植物门的植物在陸地上遍布，在各地形成茂密的森林。到了泥盆紀中期時，部分植物已經演化出葉片與根。在泥盆紀晚期時，則出現以種子進行繁殖的種子蕨門。當時最高的生物組織為高度 8.8（29英尺） 的真菌原杉菌[11]。

泥盆紀時的魚類呈現高度的多樣化，因此這個時代又常被稱為「魚類時代」。在泥盆紀早期，甲胄鱼类繁盛；在泥盆紀中晚期有颌鱼类開始展現多樣性，種類比起志留紀和泥盆紀早期時更加繁盛；有颌鱼类中的盾皮魚类主宰了海洋環境。

腕足类和珊瑚比起志留紀更加繁盛；原始菊石出现。

节肢动物遍布了整个陸地的森林，昆虫、蛛类和多足类开始繁荣。有颌鱼类中的肉鳍鱼类中的扇鳍类从半咸水向内陆水域发展并取代了棘鱼成为淡水环境的主宰，并且分化成能用鳔直接呼吸空气的肺鱼形类和四足形类两支，其前后偶鳍继续演化变强。四足形类在泥盆紀晚期演化成了坚头类開始爬上陸地，其腹鰭與胸鰭演化成了有明显关节并能够支撑躯干在陆上爬行的四肢[12]。而泥盆纪后期灭绝事件使得四足形类发生了种群瓶颈，没能完全适应呼吸空气的基群四足形类大多数在缺氧水体中灭绝，由此造成的演化压力使得坚头类的演化方向彻底倒向成为陆生四足类[13][14]。

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  耶克尔鲎（Jaekelopterus）体长2.5米，是史上最大节肢动物，淡水的王者，发现于美国怀俄明州
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  申德汉斯虾（Drepanaspis），最后的恐虾纲，发现于洪斯吕克板岩生物群
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  Terataspis，体型可达60厘米，属于裂肋虫目，是已知体型第三大的三叶虫，其型态相比其他大型三叶虫非常夸张

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  于20世纪早期创作的晚泥盆世鱼类复原图
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  鄧氏魚体长6米，是两种體型最大的盾皮魚之其一，為凶猛的海洋顶级掠食者
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  霸鱼体长6米，是两种體型最大的盾皮魚之其一，為温柔的滤食者
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  艾登堡鱼母，最早的胎生脊椎动物
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  含肺魚体长约2.5～3.7米，发现于美国宾夕法尼亚州
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  魚石螈体长1.5米，早期四足类，其后肢上有7趾，发现于格陵兰东部地区
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  普利司鳗 Priscomyzon，已知化石年代最早的圆口纲兼七鳃鳗目物种，可怖的吸血者