Начало палеозоя связано с кембрийским эволюционным взрывом: за относительно небольшой по палеонтологическим меркам отрезок времени (около 100 млн лет) на Земле произошел скачкообразный рост биоразнообразия.
Появились новые типы животных, например хордовые и членистоногие. Для сравнения: чтобы простейшие клетки развились в многоклеточные организмы, понадобилось более 3 млрд лет. Частью кембрийского эволюционного взрыва считается скелетная революция (многие существа обзавелись минеральным остовом). У животных заметно развились органы чувств и мозг.
В 1837 г. палеозой (толкуется как «эра древней жизни») выделил английский геолог Адам Седжвик
Сложилась четкая структура взаимоотношений «жертва — хищник». Первые развивались по пути совершенствования защитных механизмов, вторые — учились быстрее бегать, плавать, оттачивали средства нападения. Одна из ведущих тенденций палеозоя в развитии фауны — постепенный переход животных от полностью водного образа жизни к сухопутному.
Завершился массовым пермским вымиранием (длилось 60 тыс. лет): гибель 96% морских видов животных, 70% наземных видов позвоночных.
К наиболее известным животным этого периода относятся:
Они появились примерно 320 млн лет назад в ходе эволюции земноводных. Последние, осваивая новые территории, постепенно отдалялись от водоемов, и их тело было вынуждено меняться. Так, у рептилий появились легкие для дыхания кислородом, изменились кожные покровы и строение конечностей, чтобы они могли как можно дольше находиться на поверхности земли. Эти животные научились размножаться на суше. Эволюция была длительной.
Материки Земли постоянно движутся. Периодически они образуют огромные сверхконтиненты, которые затем распадаются на части. Перед началом палеозоя существовавший ранее сверхконтинент Паннотия разделился на независимые материки, но затем они снова начали дрейфовать навстречу друг другу. В конце эры на планете появился новый суперконтинент — Пангея.
Эра включает шесть периодов кембрий, ордовик, силур, девон, карбон (каменноугольный период) и пермь (пермский период).
С этого периода начинается палеозойская эра. Жизнь сосредоточена в морских глубинах. Многие животные были настолько необычными, что ученые не могут отнести их ни к одной из известных групп живых существ. В кембрии появились почти все существующие сегодня типы животных, обладающих скелетом. На морском дне возникли и первые почвенные беспозвоночные — многоножки и черви.
Флора морских глубин представлена разнообразными водорослями. На земной поверхности появляются первые растения. Фауна становится все многообразнее, возникают новые виды животных. Жизнь кипит не только в морях — древние существа все активнее осваивают пресноводные водоемы. К концу периода около 60 % морских организмов вымирает.
Одно из важнейших событий периода — повсеместное распространение на суше сосудистых растений, способных проводить через ткани питательные вещества. К таковым относятся все современные растения, кроме мхов. В морях большое распространение получают разнообразные виды рыб.
В этом периоде на Земле существовало большое разнообразие рыб. Примерно 375 млн лет назад они научились выбираться на сушу. От рыб произошли амфибии, которые большую часть времени могли жить на земле, но все еще сильно зависели от воды, поэтому им приходилось держаться вблизи ее источников. В конце девонского периода происходит очередное массовое вымирание.
Карбон характеризуется достаточно благоприятными условиями для дальнейшего развития растительного и животного мира. Широко распространяются споровые растения — хвоще- и папоротниковидные, голосеменные и др. Среди животных одну из ведущих ролей играют амфибии, эволюция которых приводит к появлению первых рептилий.
Происходит дальнейшее развитие рептилий. Среди них появляются зверообразные виды, которые делятся на растительноядных и хищников. К концу периода эволюция рептилий приводит к их повсеместному расселению по планете и возникновению разных видов. Считается, что в конце перми на Земле существовали предки как будущих динозавров, так и млекопитающих. Период закончился самым массовым из известных вымираний.