石炭紀

在石炭紀，陸地生命有了重大發展，不僅出現了大片的矮生叢林，還進化出了第一種爬行動物和第一種能夠飛行的動物。

石炭紀開始于3.6億年前，在那之前生命剛經歷了一場大滅絕——被認為是由氣候變冷引起的——有70%的海洋生命因此而絕跡。在西半球，陸地幾乎是從南極一直延伸到北極，而東半球的大部分則是被一個太平洋大小的海洋覆蓋著。在石炭紀，海平線上升，氣候也變得溫熱濕潤，為巨型石松和蕨類植物的叢林創造了絕佳的生存條件，因為這些植物都比較適合在低洼的濕地中生長。這些叢林的遺跡最終轉變成了煤層，石炭紀也因此得名。

□ 適應陸地生活

在石炭紀初期，早期兩棲動物的生活還被局限于水環境之中。跟今天的青蛙和蟾蜍一樣，它們也將卵排在池塘和溪流中。它們的幼體會經歷一個水生蝌蚪的階段，最初用羽狀鰓進行呼吸。而即便到了成年，它們也還是生活在離水域比較近的地方，因為它們的皮膚很薄，時刻需要保持濕潤。

在石炭紀，那些廣闊的濕地意味著，這一類的動物幾乎不會缺少繁殖的地方。但是這種水生動物還是會遇到危險。魚類吃掉了大量幼年和成年的兩棲動物，兩棲動物還面臨著激烈的食物競爭，它們不僅要與魚和水蝎競爭，彼此之間也相互競爭。這也部分地解釋了，大自然為什么會優先選擇那些適合在干燥陸地生活的兩棲動物。

□ 水密外套

對薄皮膚的水生動物來說，在陸地上的最大危險就是缺水。但這在兩棲動物進化出更厚的皮膚且有鱗片保護的時候就不成問題了。這種皮膚就像一件水密外套，能保住體內大部分的水分不外流。最重要的是，它們進化出了一種新型的幼卵——在多孔外殼內，還有一層叫作羊膜的堅硬膜層包圍著整個卵。它們的膜層和外殼能夠允許氧氣進入，使發育著的胚胎可以呼吸，但幾乎不允許內部的水向外流出。這種“羊膜卵”是進化中一個巨大的進步，因為這使得脊椎動物能夠脫離水環境進行繁殖。它們的卵胎孵化出的不再是游泳的蝌蚪，而是跟雙親形態一樣的幼體，完全適合陸地上的生活。

□ 從兩棲動物到爬行動物

在搜尋第一種爬行動物的過程中，科學家們檢驗了大量的化石，以找到在兩棲動物—爬行動物分水嶺處偏向爬行的第一種動物。化石記錄中常常會漏掉有關皮膚和卵胎的信息，但還有另一個鑒定爬行動物的標志，那就是一個可以擴展的胸腔。爬行動物呼吸時不像兩棲動物那樣大口地吞咽空氣，而是利用胸腔將空氣吸到肺里。

現在看來，能夠符合所有這些標準的最早動物就是古獸和林蜥，它們發現于加拿大的新斯科舍，是兩種像蜥蜴一樣的動物。它們的體型修長靈活，足肢發展較好，腳上沒有足蹼，而且尾巴也由扁平狀轉變成了圓柱狀。古獸和林蜥生活在石炭紀叢林附近的濕地中，但是隨著爬行動物的進化，它們的生活地離潮濕的環境越來越遠，最終——恐龍時代到來之前——它們散布到了地球上最干燥的地方。

林蜥是世界上最早的爬行動物之一，體長約有20厘米，是完全的陸生動物。它的遺骸和很多其他石炭紀動物的遺骸都是在樹樁化石中發現的。這可能是因為，林蜥在捕食的時候掉進了樹樁里，而最終沒能夠逃出來。