古生代Pz 541.0±1.0~252.17±0.06

古生代意为远古的生物时代，持续约3亿年。对动物界来说，这是一个重要时期。它以一场至今不能完全解释清楚的进化拉开了寒武纪的序幕。寒武纪动物的活动范围只限于海洋，但在古生代的廷续下，有些动物的活动转向干燥的陆地。古生代后期，爬行动物和类似哺乳动物的动物出现，古生代以迄今所知最大的一次生物绝灭宣告完结。

• 5.65-5.25亿年前 寒武纪大爆发产生了所有现今动物的主要的门，其成因仍然存疑。以三叶虫为主的节肢动物是最主要的门。脊索动物的皮卡虫可能是人类的祖先。奇虾是达2米长的猎食者，它的后代可能是海蜘蛛[12][13][14]。5.30亿年前出现了一个在陆地上的脚印[15]。丰娇昆明鱼是已知最古老的脊椎动物，在5亿3千万年前寒武纪的地层被发现。

• 5.05亿年前 第一个脊椎动物甲胄鱼出现，与现今八目鳗及盲鳗纲有关。海口鱼属及昆明鱼都是没有颌的鱼类，或称无颔总纲。

• 4.88亿年前 在寒武纪至奥陶纪间发生第一次生物集群灭绝，是为寒武纪-奥陶纪灭绝事件。

• 4.8亿年前 西班牙巴伦西亚大学的考古学家，在萨拉戈萨南部的特鲁埃尔发现距今4.8亿年前的鱼类化石。这种新的物种鱼“葛氏刀刃棘鱼”大约生存在泥盆纪（4.2~3.6亿年前），也是属于已经绝种的早期鱼类[16]。

• 4.75亿年前 第一个原始植物从绿藻演化[17]并移至陆地上[18]，沿湖边生长。与它们一同的有真菌，可能植物与真菌是共生的，地衣就是共生的例证。

• 4.50亿年前 节肢动物的外骨骼可以支撑身体及阻止水分流失[19]，是第一类移至陆地的动物。[20]最早的有多足亚门（马陆及蜈蚣），及后有蜘蛛及蝎子。4.6亿年前的广翅鲎在志留纪很繁盛，部分物种已经有了在陆地上活动的能力。

• 4.5-4.4亿年前 奥陶纪-志留纪灭绝事件发生，这是第二次的生物集群灭绝。

• 4亿年前 首类没有翅膀的昆虫，即蠹鱼、跳虫及缨尾虫出现。第一类鲨鱼亦出现。[21]首条腔棘鱼出现，在1938年发现活标本前它们被误以为是已经灭绝了很久，并被认为是活化石。

• 3.7亿年前 裂口鲨是高速的猎食者。[22]

• 3.65亿年前 晚泥盆纪灭绝事件发生，是第三次生物集群灭绝。昆虫在地上及淡水中从多足纲演化。一些淡水的肉鳍鱼类发展了脚及成为四足总纲。四足总纲（鱼石螈、棘螈及Pederpes finneyae）利用它们的脚走上陆地，可能是为了猎食昆虫。肺部及鱼鳔演化出来。两栖类今天仍保有很多早期四足总纲的特征。

• 3.6亿年前 植物演化了能保护植物胚体及容易快速生长的种子结构，出现了树木和森林。伍德利坑及锡林扬环形坑出现。

• 3.6-2.86亿年前 鲨鱼的黄金时期。[23]

• 3.5-2.5亿年前 卡罗冰河时期在早石炭纪开始，于晚二叠纪完结。由于极移，大部分的冈瓦那大陆从亚洲及南美洲中心至印度及澳洲中心都冰封了。

• 3亿年前 盘古大陆形成及维持了1亿2千万年。这是地球上的大洲最后一次闭合在一起。羊膜卵的演化，产生了能在地上繁殖的羊膜动物与爬行动物。昆虫能够飞行，并出现了多个目（如古网翅目、Megasecoptera、透翅目及原直翅目），蜻蜓目代表了很多早期的昆虫。大部分石松纲、有节植物门及桫椤目的森林覆盖陆地，当它们衰化后变成了煤及原油。裸子植物开始广泛分化。苏铁门首次出现。

• 2.8亿年前 原蜻蜓目的巨脉蜻蜓是最大的昆虫，翅膀展开长达2呎。脊椎动物，包括两栖动物离片锥目、石炭蜥目及壳椎亚纲、早期的爬行动物无孔亚纲及下孔亚纲出现，例如基龙。

• 2.56亿年前 二硕齿兽、小头兽、二齿兽、雷塞兽、Dinogorgon及原犬鳄龙出现，它们是生存于南非及俄罗斯的众多兽孔目的一小群。锯齿龙科是大型的草食性动物。最初的初龙形动物出现。

• 2.5亿年前 二叠纪-三叠纪灭绝事件杀死约90%的所有动物，这是第四次及最严重的生物集群灭绝。灭绝过后，水龙兽是地表最常见的草食性动物。初龙类分开演化出其他的爬行动物。真骨总目从辐鳍鱼纲演化，最后成为主要的鱼类。大气层的氧含量下降至以往三分之一的10%，所有有气泡呼吸系统的动物生长理想。一些杆状菌菌株2-9-3的孢子被困在新墨西哥州的盐结晶中，于2000年重新活跃及分裂，现成为世界上最古老的生物。[24][25]