Некоторое время на грани воды и суши жили существа, строго промежуточные между рыбами и амфибиями. Большую часть времени они проводили в мелких водоёмах, но часто карабкались через завалы стволов деревьев, перебирались в соседние лужи и должны были при всём этом не высохнуть и не задохнуться. Сами они были одними из самых крупных и агрессивных существ своего времени – хищниками, ловившими более мелких рыб, но икра и личинки были уязвимы. Необходимость обезопасить потомство способствовала ползанию по суше: надо было нереститься в изолированных бочажках, где нет никаких хищников, а добираться туда надо по земле. Они ещё гребли плавниками, но уже с мощными костями внутри, приспособленными для ползания по суше; плавники-ноги укрепились на позвоночнике плечевым и тазовым поясами – лопатками и тазом; кисти и стопы часто несли больше пяти лучей-пальцев. Спинной и анальный плавники исчезли; чешуя на теле сохранялась. Рыбье тело управлялось почти амфибийной головой, жаберное дыхание дополнялось лёгочным. Больше всего они были похожи на современных двоякодышащих рыб.
Находки некоторых из рыбо-амфибий обнаружены за Южным полярным кругом, например
XI. Первые амфибии, 365–331 млн л. н.:
В первой половине карбонового периода наземные леса уже покрывали огромные площади. В этих лесах уже было чем поживиться: там кишели стрекозы, тараканы и гигантские многоножки. Потомки кистепёрых рыб уменьшились в размерах, многие из них перешли на питание членистоногими. Жабры сохранились лишь у личинок-головастиков, но окончательно исчезли у взрослых; некоторое время рыбья чешуя сохранялась, но затем кожа стала голой, слизистой и превратилась в дыхательный орган. Конечности окончательно превратились из плавников в лапы.
XII. Первые рептилии и первые зверообразные рептилии, 315–306 млн л. н.:
Карбоновые леса из древовидных хвощей, плаунов, первых папоротников и хвойных стали домом для гигантских многоножек, полуметровых стрекоз и множества тараканов. Изобилие пищи и отсутствие конкуренции стимулировали окончательный выход предков рептилий на сушу. Одновременно на протяжении всего карбона климат становился всё холоднее и суше, дойдя до ледникового периода. Климатические сложности стимулировали превращение первых рептилий в зверообразных рептилий – наших предков. Древнейшие зверообразные рептилии пеликозавры имели голую кожу без чешуи, больше похожую на амфибийную, но уже откладывали яйца. В яйце, в отличие от икры, появились наружная скорлупа, защищающая от механических повреждений, и водонепроницаемая плёночка-амнион, не дающая зародышу высохнуть. Зверообразные рептилии развили довольно высокий обмен веществ, а потому ускорились во всех смыслах, что дало им в будущем возможность стать млекопитающими: они стали приподниматься на передних лапах и быстрее бегать, их челюсти укрепились, а зубы начали разделяться на классы.
Зверообразные рептилии, 259–235 млн л. н.:
Пермский период – чрезвычайно холодный и сухой – усилил преобразования зверообразных рептилий. Предки обрели вибриссы и шерсть, зачаточную теплокровность, их челюсти стали жевательными, скуловые дуги раздались в стороны, зубы окончательно стали гетеродонтными, обоняние усилилось, мозг увеличился. Позднепермские зверообразные цинодонты уже очень мало отличались от млекопитающих; неспроста самые дерзкие систематики даже относят современных яйцекладущих однопроходных – проехидн, ехидн и утконосов – к пережиточным цинодонтам.
Палеозой завершился мощнейшим вымиранием, истребившим почти всю жизнь в море и большую часть жизни на суше. Множество потенциально перспективных линий исчезло, зато освобождение экологических ниш открыло новые возможности для выживших.