Lewe op die aarde is word op sowat vier miljard jaar oud beraam, maar die aarde waarop die eerste selle ontstaan het, was 'n heeltemal ander soort wêreld as die een wat ons ken. Dié lewensvorme het van die aarde 'n leefbare plek gemaak waarop ander organismes kon gedy. In die geskiedenis van lewe op aarde het die aarde geologies sowel as biologies geweldige veranderinge ondergaan. Lewensvorme wat in een era gedy het, het soms skielik uitgesterf en plek gemaak vir die nasate van 'n voorheen nietige groep. In dié artikels word die lewensomstandighede en die vernaamste lewensvorme van elke tydperk bespreek.
Argaïese tydperk Sowat vier miljard jaar gelede was die aarde 'n uiters onherbergsame plek: die son skyn dofrooi deur 'n atmosfeer van vulkaniese as en die stof van meteoriete. In die giftige, suurstoflose lug hang die reuk van vrot eiers: die atmosfeergasse is meestal swaelwaterstof en metaan. Die vlak oseane om die vulkaniese eilande is bruin en die lug oranjepienk. Die daglengte, wat aanvanklik minder as tien uur was, is stadig aan die verleng – danksy die remmende werking van die aantrekkingskrag van die maan – maar is nog heelwat korter as 24 uur. In dié omstandighede ontstaan ál meer komplekse koolstofmolekules in die see, en uiteindelik eenvoudige mikroörganismes wat die swaelwaterstof en metaan wat in die water opgelos is, kan benut. Ook die eerste blougroen bakterieë, wat sonlig en koolstofdioksied (koolsuurgas) gebruik om te fotosinteer, maak hul verskyning. Die suurstof wat hulle uitpomp, laat eers die yster wat in die water opgelos is, roes en uitsak. Namate die water versadig raak met suurstof, ontsnap die gas in die atmosfeer. Teen 2,5 tot twee miljard jaar gelede is die aarde 'n koeler plek met minder vulkaniese aktiwiteit en groter landmassas. Die lug en see is blou. Die land is nog leweloos, maar mikro-organismes wemel in die see. In dié omstandighede verskyn die eukariote op die toneel. Hulle vorm meersellige organismes en teen 580 miljoen jaar gelede is daar sigbare lewe in die oseane. Die sogenaamde Ediacara-fauna – organismes met sagte liggame en vreemde vorme wat aan wiele, blare of spirale herinner – lê of staan op die seebodem. Groen-, rooi- en bruinalge – asook sponse – is teenwoordig en klein, wurmagtige diertjies kruip onderwater deur die sand. Hulle, eerder as die meer opvallende Ediacara-fauna, is die voorlopers van die era wat volg.
Paleosoïkum Kambrium (540-505 miljoen jaar gelede) Die Prekambriese tydperk (die argaïese tydperk wat hierbo beskryf is) het omstandighede geskep wat die ideale omgewing vir 'n verskeidenheid organismes gebied het. Skielik – 540 miljoen jaar gelede – vind 'n skouspelagtige ontploffing van lewensvorme plaas: dit is die begin van die Paleosoïkum, 'n term wat "antieke lewe" beteken. Byna alle dierefilums ontstaan binne net sowat 20 miljoen jaar. Lewensvorme is meestal klein, maar die verskeidenheid is baie groter. Die see is nou baie voller en interessanter as voorheen – maar ook gevaarliker, aangesien daar roofdiere onder die nuwelinge is. Diere wat harde skulpe, doppe of buisvormige omhulsels ontwikkel het (waarskynlik om fosfate te berg en van oortollige kalsium ontslae te raak), vind dus 'n nuwe gebruik vir die strukture. Geslagtelike voortplanting bevorder verskeidenheid. Onder die diere is nie net herkenbare verwante van latere spesies nie (soos die talryke trilobiete wat die insekte voorafgegaan het) maar ook bisarre vorme: Opabinia is byvoorbeeld 'n eienaardige, gesegmenteerde dier met vyf oë aan stele en 'n lang slurp. Anomalocaris is 'n vreesaanjaende reus van dié tydperk: 'n roofdier van sowat 60 cm met twee gryppote, 'n ronde bek onder die afgeplatte liggaam en 'n flap aan elke sy waarmee die dier swem. Vir heelparty spesies is hul bestaan bra kortstondig, want tydens die Kambrium vind vyf massa-uitsterwings plaas wat die einde van baie spesies beteken. Dié terugslae is kortstondig, maar veroorsaak elke keer dat nuwe spesies 'n vastrapplek kry. Teen die helfte van die Kambriese tydperk het die toename in spesies aansienlik afgeneem, maar verskyn lede van die Cephalochordata – verwante van die gewerwelde diere.
Ordovisium (505-483 miljoen jaar gelede) Soos met die Kambrium word die begin van die Ordovicium gekenmerk deur die verskyning van 'n groot aantal nuwe soorte. Dié keer behoort die nuwe spesies nie tot heeltemal nuwe filums nie, maar word bestaande groepe eerder vergroot. Die Ordovisiese seë toon 'n groter verskeidenheid habitatte as dié van die Kambrium. Die skelette van sponse, alge en – in mindere mate – korale vorm reusagtige riwwe wat bewoon word deur gespesialiseerde organismes. Die eerste kaaklose visse – verlangse verwante van die latere slymprikke en lampreie – swem rond. Hulle is diere met swaar-gepantserde voorlywe wat grootliks op die seebodem hou. Kort voor die einde van die Ordovicium verander die wêreldklimaat skielik. Geweldige landverskuiwings vind plaas en die groot landmassa Gondwana lê nou oor die suidpool. Baie van die wêreld se water raak in ys opgesluit: die seevlak daal en gletsers laat die oseane afkoel. Sowat 70 persent van alle organismes sterf uit, insluitende die oorgrote meerderheid rifbouers. Heel aan die einde van die Ordovisiese tydperk word die klimaat weer warmer. Riviere begin vloei en mere en waterpoele vorm in die binneland – maar in die see vind grootskaalse verrotting plaas en versmoor talle organismes. Te midde van die bedreiging in die oseane kry 'n paar blougroen bakterieë en groenalge dit reg om varswatergebiede te koloniseer. Sommige het stewige selwande wat hulle selfs in staat stel om in 'n rustende toestand te oorleef in tydelike poele wat in die droë seisoen opdroog. Vir die eerste keer in die geskiedenis van die wêreld is daar tekens van lewe op land – al is dit net groen slyk wanneer die waters terugtrek.
Siluur (483-408 miljoen jaar gelede) Met gunstiger klimaatstoestande wat heers, herstel die korale, sponse en stekelhuidige diere geleidelik van die katastrofe wat die aarde getref het. Daar is genoeg voedsel vir roofdiere, wat al groter word. Intussen ontwikkel ekosisteme ook op die klam oewers van riviere en mere. Van die nuwe setlaars is groenalge en swamme – maar die mees geslaagdes is die eerste egte plante, die lewermosse. Hulle is in staat om spore te vorm wat droogte oorleef, al is hul struktuur te eenvoudig om toe te laat dat hulle meer as 'n sentimeter of twee hoog groei. Selfs hulle moet grootliks plek maak vir vaatplante, wat beskik oor gespesialiseerde weefsel wat water en voedsel vervoer. Cooksonia, 'n spoordraende vaatplant met blaarlose takke wat sowat 10 cm hoog word, groei op rivierwalle. Teen die einde van die tydperk kruip die eerste geleedpotige diere uit die water om dié nuwe voedselbron te benut. Aan die einde van die Siluur is die land nog grootliks kaal en bedek met rotse en sand – maar aan sommige oewers gedy lae plantegroei.
Devoon (408-360 miljoen jaar gelede) Ná die hersteltydperk van die Siluur breek een van die voorspoedigste tydperke in die geskiedenis van die aarde aan. In die see bereik die sponse en korale 'n hoogtepunt, en besonder groot roofdiere swem in die waters rond. Eurypteris, 'n dier verwant aan skerpioene, bereik teen die einde van die Devoon 'n lengte van tot 3 m, en nautilusse (koppotiges met skulpe) word net so lank. Egte visse met kake – die swaar-gepantserde Placodermi – gedy aanvanklik, maar sterf teen die einde van die Devoon uit. Kraakbeenvisse (haaie en verwante soorte), lobvinvisse (longvisse en selakante) en vroeë beenvisse (die meeste latere vissoorte) versprei vinnig en ding met meer sukses om voedsel mee teen die stadige, gepantserde soorte. Hulle pas aan by 'n groot verskeidenheid habitatte van die diepsee tot vlak varswater. Op land vind ook snelle ontwikkeling plaas. Trimerofiete – voorgangers van egte varings – groei tot 'n meter hoog op oewers en in vlak waters. Teen die middel van die Devoon word plante ook verder van waterbronne aangetref en teen die einde van die tydperk is daar 'n verskeidenheid waarvan party plante houtagtige bome is of geslagtelik voortplant. By sommige plante raak kort takkies afgeplat om sonlig meer doeltreffend te benut: die eerste blare verskyn. Perdesterte, kolfmosse en varings vorm hier en daar woude met 'n hoogte van tot 10 m. In dié bosse vind klein geleedpotige diere soos duisend- en honderdpote, spinnekopagtiges en die eerste vlerklose insekte 'n heenkome. Die plante verryk die atmosfeer al meer met suurstof (hoewel die suurstofvlak nog nie hoog genoeg is vir groot diere om gerieflik asem te haal nie) en verryk ook die sand met organiese materiaal wat herbenut kan word. Teen die einde van die tydperk verskyn die eerste vlieënde insekte. Intussen vind 'n belangrike ontwikkeling in vlak waterpoele plaas. Van die lobvinvisse – wat beentjies in hul vinne het – ontwikkel pote met vingers. Diere soos Acanthostega en Ichtyostega het visagtige skedels, werwelkolomme en kieue – maar hulle het ook heupe en goed-gevormde pote met onderskeidelik agt en sewe vingers elk. Dié diere is waterlewend, maar hulle of hul nasate kan net-net uit die water kruip as dit nodig is. Uit dié groep ontstaan die amfibieë, die eerste gewerwelde diere wat geruime tyd op die land kan deurbring. Hulle moet egter steeds na die water terugkeer om eiers te lê, en die larwes is uitsluitlik waterlewend.
Karboon (360-268 miljoen jaar gelede) Lewe gedy op land en groot organismes ontstaan. Reuse-kolfmosse soos Sigillaria en Lepidodendron staan 30-40 m hoog en perdesterte bereik 15 m. Hoë boomvarings en saadvarings groei op talle plekke. Keëldraende bome vorm woude, wat windbestuiwing vergemaklik. 'n Groot verskeidenheid amfibieë kom in poele en mere voor, maar die grootste landdiere is geleedpotiges. Op woudvloere kruip twee meter lange duisendpote rond, en kakkerlakke verskyn op die toneel. In die lug voer naaldekokers met 'n vlerkspan soortgelyk aan dié van die latere seemeeue die botoon.
Die eerste reptiele – klein, akkedisagtige diertjies – ontwikkel. Anders as hul voorsate is hulle nie van water afhanklik vir 'n deel van hul lewensiklus nie. Teen die einde van die Karboon is daar minstens twee duidelik onderskeibare ontwikkelingslyne.
Perm (286-245 miljoen jaar gelede) Dié tydperk gaan gepaard met groot landmassaverskuiwings wat tot die vorming van een reusevasteland, Pangea, lei. Klimaatsveranderinge vind in baie wêrelddele plaas, veral later in die Perm. Party gebiede raak droër en warmer; ander gaan 'n ystydperk binne, en op sommige plekke wissel winter- en somertemperature met tot 50°C. Die reusevarings is veral kwesbaar en word grootliks deur naaksadige plante soos broodbome, ginkgo's en saadvarings vervang. Verskeie reptielsoorte raak gespesialiseer vir 'n bepaalde rol. Meterlange mesosourusse keer terug na die water waaruit hul voorsate 40 miljoen jaar tevore gekom het en vang vis met hul lang, smal bekke vol vlymskerp tande. Die wydverspreide Coelurosauravus is die eerste reptiel wat hom tot die lugruim wend: sy ribbes steek aan weerskante van sy liggaam uit en hy sweef met behulp van 'n vel tussen dié bene.
Die sinapsiede – reptiele met 'n enkele skedelopening in hul slape – is 'n baie geslaagde groep in die Perm. Van die vroeë soorte soos Cotylorhynchus word tot 3 m lank, en party het seilvormige uitgroeisels op hul rûe. In dié tydperk is die Karoo bedek met welige subtropiese woude waar saadvarings, ginkgo's en perdesterte gedy. Laat in die Perm is hierdie gebied die tuiste van minstens vier groepe sinapsiede met onderkake wat aan dié van soogdiere begin herinner. Onder hulle is Moschops, 'n vyf meter lange plantvreter, asook reptiele met sabeltande. Intussen veroorsaak die bewegings van landmassas nie net ingrypende klimaatsveranderinge nie, maar ook die drooglegging van groot stukke oseaan, wisselende seevlakke en vulkaniese uitbarstings. Steenkoolriwwe wat in die Karboon neergelê is, word blootgelê en reageer met suurstof in die lug.