顕生代（けんせいだい、英：Phanerozoic eon、顕生累代）は、地質時代（最上位の区分である累代）の一つ。名称は「肉眼で見える生物が生息している時代」という意味であるが、実際には三葉虫をはじめとする化石として残りやすい殻や骨格を有する生物などが多く誕生し始めた時代であるカンブリア紀以後を指す。古生代、中生代、新生代を含む。
顕生代はカンブリア紀の始めから現在までのことで、約5億4100万年の期間である。地球誕生が約46億年前と考えられているので、顕生代は地球の年齢の約1割ほどである。
顕生代に対し生物化石の発掘量が少ないそれ以前までを先カンブリア時代（隠生代 Cryptozoic eon(s)）と呼ぶ。地球の歴史の9割近くが先カンブリア時代であるが、この期間が無生命、無生物であったわけではなく、化学進化の結果として原始海で原始生命体が誕生したのは38億年から40億年前と考えられている。
研究の推移 thumb|400px|顕生代の生物多様性（属レベル）の推移。横軸は年代を表し単位は百万年。なお、図中の「K-T境界」の語は使われておらず、現在は「K-Pg境界」が使用されている。 地層に含まれる岩石や化石から地球の歴史を研究する地質学の歴史は18世紀から始まった。18世紀イギリスの鉱山技師ウィリアム・スミスは、オックスフォード周辺の地層を検討し「異なる地層からは異なる化石が発掘される」ことを発見した「生命と地球の共進化」 P30。同じ頃フランスの博物学の研究家ジョルジュ・キュビエもパリ盆地周辺の地層を研究し「地層ごとに産出する化石が異なる」ことを発見した。キュビエは地層ごとに化石記録が入れ替わっていることから、「時代ごとに生物が一斉に絶滅し、それによって生物相が入れ替わった」と考えた「最新地球史がよくわかる本」 P258「生命と地球の共進化」 P31。この大量絶滅による生物の入れ替わりは天変地異説と呼ばれたが、チャールズ・ライエルが提唱した「過去に起こったことは現在観察されている過程と同じだろう」と想定する斉一説と対立した。斉一説はその後長い間地質学の主流を占め、天変地異説は異端扱いされ無視されてきた「最新地球史がよくわかる本」 P258恐竜が絶滅したK-Pg境界において「巨大隕石が落下したことが絶滅の原因」としたウォルター・アルバレスらの論文が1980年のサイエンスに掲載されたときに、世界中の地質学者や古生物学者が反論したのも、「異端の天変地異説」への感情的な反応もあると考えられる。「最新地球史がよくわかる本」 P33。19世紀には世界各地で多くの化石が発掘されるようになって研究が進んだ。1840年にイギリスのジョン・フィリップスが化石記録を「古生代」「中生代」「新生代」に分類し、基本的に現在までこの考え方が継続されている「大絶滅」 P21。地質年代はさらに詳細に分類され「代」「紀」「世」に分けられる（一番下の表を参照）。顕生代の年代区分には、各年代ごとに示準化石という特定の化石を決めているが、示準化石は研究が進むにつれて変更されることがある。
1910年ドイツのアルフレッド・ウェーゲナーは南米大陸とアフリカ大陸の海岸線の類似性からヒントを得て大陸移動説を発表したが、当時「メガロザウルス」という陸上爬虫類の化石がブラジルとアフリカで発見されていたこともウェーゲナー説に寄与した「最新地球史がよくわかる本」 P13。「大陸移動説」は着想は良かったものの賛同する学者は少なく、学会の主流にはならなかった。「天変地異説」と「大陸移動説」は長い間省みられなかったが、「大陸移動説」は1970年代にプレート・テクトニクスの考え方によって新たに蘇った。プレートテクトニクスは顕生代の地球を研究する上で、海洋と大陸の地質構造の違い、超大陸の形成と分裂、造山運動など多くの地質学的疑問の解明に有効である。「天変地異説」もシカゴ大学のジャック・セプコスキによる丹念な化石記録の調査から、生物が何回も大量絶滅を経験してきたことが明らかになった「大絶滅」 P30。右上の図では、古生代と中生代の境目（P-T境界）や中生代と新生代の境目（K-Pg境界）などで生物の科の数が激減していることが読み取れる。またK-Pg境界ではまさに「天変地異」である巨大隕石の落下が確実視されている。1980年代以後、放射性元素を利用した放射年代測定（ウラン－鉛法やカリウム－アルゴン法）などの年代測定の精度が向上して、地質学的な年代の具体的な数字が従来よりも正確に測定されるようになり、年代値の見直しが頻繁に行われている「大絶滅」 P104以下の解説中の紀の年代について100万年単位の振れがあるが、これは基の資料によって年代値が振れているためである。
直前の状況 顕生代（Phanerozoic eon）とは「肉眼で見える生物が生息している時代」という意味。顕生代以前の時代は原生代または隠生代と呼ばれる顕生代最初のカンブリア紀の前と言う意味で「先カンブリア時代」とも呼ばれる。地質学では「生物」は化石として発掘される。すなわち顕生代は約5億4200万年前から始まった「肉眼で見える大きさの化石」が良く見つかる年代である。生物の体組織のうち、貝殻や骨などの硬骨格は化石に残りやすいが、軟体部は特別に良い条件下にあるときだけ化石として残り、通常は化石として残っていないカンブリア紀のアノマロカリスなどの軟体部主体の古生物の全容は、イギリスのウィッチントンらが1960年代にバージェス頁岩を詳細に調査した結果、明らかになった。「最新地球史がよくわかる本」 P247。その結果、顕生代が定義された18世紀から19世紀は、肉眼で見える大型生物の硬骨格化石だけが検討された。現在では軟体部が保存された化石がかなり見つかっており、顕微鏡でしか見つからない小さな化石も大いに研究されている。
地球環境 地球の気候を決める条件の中で最も基本となるのが、「太陽から放射されるエネルギー量」である。太陽と地球はほぼ同じ時期に太陽系として生まれたが、太陽系が生まれた46億年前には太陽の明るさは現在の約70%であり、その後徐々に明るさを増している「凍った地球」 P63。顕生代直前の太陽の明るさは現在より約6%ほど暗く「地球環境46億年の大変動史」 P159、その後1億年に1%の割で明るくなっている。次に陸地の面積について、原生代中期まで、現在大陸として地上に現れている陸地はほとんど海面下にあり「生命と地球の共進化」 P133、陸地面積は地表の5%程度しかなかったが、約7億年前に陸地の面積が大幅に増えて現在に至っていることが知られている（現在の陸地比率は約30%）「生命と地球の歴史」 P33。当時大陸を嵩上げするような大規模な火山活動は確認されておらず、陸地が増えた原因について下記のような説がある。 プレートテクトニクスで海溝からマントルへ沈み込む海洋底地殻に含まれる水分のうち、マントル内部へ持ち込まれる水量が増えて海の水が減った日本の丸山茂徳らの説、内容は丸山著「生命と地球の歴史」 P33。 プレートテクトニクスで海嶺で生産される海洋底地殻の厚さが減少し、その分海が深くなったため海の面積が減ったムーアらの説「最新地球史がよくわかる本」 P228。 いずれも約46億年前の地球誕生以来徐々に冷えてきたマントル上部の温度が所定温度まで冷えた結果であり、一番目の説では海溝下のマントル温度が下がって、それ以前は全て地上に戻っていた海洋地殻中の海水が十分抜け出せなくなったこと、2番目の説ではマントル上部の温度が冷えてプレート生成量が減ったためとされる。陸地面積が増えると地上の岩石の量が増えるが、岩石は海中にある時より地上のほうが風化作用を受け易く、その結果リンなどの栄養塩類の海水中への供給量が増えて生物活動が活発になることが予想される「最新地球史がよくわかる本」 P229。また岩石の風化の増大に応じて海底に堆積する堆積岩の量が増えるが、風化によって地上の岩石から分離された多量のカルシウムイオンが効果的に二酸化炭素を固定し石灰岩を生成した。さらに栄養塩類の増加で増えた生物の死骸も（腐敗する前に）急速に堆積する堆積岩中に取り込まれ、その結果腐敗による二酸化炭素の発生が減って酸素が増えたことが確認されている「生命と地球の共進化」 P185。温室効果の高い二酸化炭素の大幅な減少は極端な寒冷化を引き起こし、顕生代の始まる約5億4200万年前の1億年前に、地球全体が凍結するスノーボールアース（全地球凍結）事件が起こった。最後のスノーボールアース事件であるマリノアン氷河時代の年代値は約6億6500万年前から6億3500万年前と推定されている「凍った地球」 P162-163。スノーボールアースが終わった後、大気中に増大した酸素を利用して多細胞生物の進化が進んだ。
単細胞生物から硬骨格多細胞生物へ thumb|250px|エディアカラ生物のデッキンソニア生物は単細胞生物として発生しその後多細胞生物へと進化した。多細胞生物の最初の明瞭な化石として有名なのが1998年中国南部のドウシャントゥオ層上部の燐灰石中から見つかった多細胞動物の胚化石で、その最も初期のものの年代値は約6億3250万年前とされる。年代分析によれば多細胞生物が見つかったドウシャントゥオ層の直前に、地球全体が赤道部まで氷河に覆われ凍結したスノーボールアース時代があった「地球環境46億年の大変動史」 P166。すなわち「スノーボールアース」期間が終わった直後に多細胞生物の繁栄が始まった可能性が高いと考えられる。初期の多細胞生物はエディアカラ生物群に代表される硬骨格を待たない生物であり、活動範囲も固着生活または海底表面を這う生活であった（生物の這った痕や足跡の化石は生痕化石とされ、生物活動の重要な証拠とされる。）。ところがある時期に一斉に多数の多細胞生物が硬い殻を持つようになり、海底に穴を掘ってもぐるようになった。これが顕生代の始まりであるカンブリア紀である。カンブリア紀の示準化石はフィコデス属ペダム種（Phycodes属Pedum種）の生痕化石とされ、その年代はナミビア南部にある先カンブリア紀からカンブリア紀へ連続している地層の年代分析から約5億4200万年前とされた「最新地球史がよくわかる本」 P255。すなわちスノーボールアースが終わってわずか1億年弱の間に多細胞生物は硬い殻を持ち海底の泥の中にもぐるようになった。硬い殻の獲得と海底地下へもぐる行動は、いずれも強力な捕食者から身を守るための手段であったと考えられる 「最新地球史がよくわかる本」 P254。実際カンブリア紀の地層からは当時としては強大な肉食動物アノマロカリスや、食物となる生物を捕獲するための長いノズルを有するオパビニアなどが見つかっている。
歴史 顕生代の歴史はその地層から発掘される生物化石（主に動物化石）によって分類されている。ここで注意すべきことは「海洋生物」と「陸上生物」の化石は同じ地層から出て来ることが少ない点で、両者の時代の同時性については陸上・海洋問わずに飛散する花粉化石の分析や、大規模で特徴的な火山噴火による火山灰の分析や炭素同位体比の偏差の急変（P-T境界参照）など化石以外の手段も用いて判定される。また顕生代の年代は主に動物化石の消長によって定義されている。たとえば地上で恐竜が絶滅し哺乳類や鳥類に取って代わられ、海中でアンモナイトが絶滅した中生代と新生代の境界は、現代型植物である被子植物の繁栄の始まった白亜紀初期は一致していない。
地球環境 地球環境について、地球外からの影響、大陸と海洋の変化および洪水玄武岩の状況について解説する。
地球外からの影響の第一として、太陽からの光エネルギー到達量がある。前記のように太陽は誕生以来徐々に明るくなってきており、顕生代において地球が受け取るエネルギー量は1億年で約1%ずつ増加している。その他の地球外要因として他の天体との衝突がある。地球には常時小さい隕石が落下しており、ごくまれに大きな隕石も見られる。地球に衝突する天体の大きさと頻度は反比例関係にあり、バリンジャー・クレーターを生成した大きさの隕石は数千年に1回程度、恐竜絶滅の原因の可能性が検討されているK-Pg境界（直径10-15km）レベルの衝突は約1億年に1回程度衝突すると考えられているが、現在確認されているところでは「K-Pg境界」の天体衝突が顕生代では最も大きなものであった「地球環境46億年の大変動史」 P191。
大陸と海洋の関係については、プレートテクトニクス理論に基づいた研究によって大陸の離合集散が明らかになってきた。また非常に規模の大きな最も新しいコロンビア川溶岩台地は約1500万年前に噴火したが、溶岩量は30万立方mと見積もられている（「地震と火山」 P142）。この量は富士山全体の体積500立方kmの600個分に相当する洪水玄武岩と呼ばれる噴火が、顕生代にしばしば発生していることがわかってきた。大陸と海洋の配置は顕生代を通じて大きく変化したが、その変化について説明する。
原生代後期に超大陸ロディニアが形成されたがこの超大陸はすぐに分裂し、右図のような状態になった。顕生代初期にばらばらだった大陸が集まり始めた。ゴンドワナ大陸（現在のいくつかの大陸が集まっていた）と、北米大陸やバルチカ大陸（現在のヨーロッパの一部）は、広い海で隔てられていた「最新地球史がよくわかる本」 P282。シルル紀からデボン紀にかけて古生代の造山運動があり陸地が増加し「生命と地球の共進化」 P206、ゴンドワナ大陸は赤道から南極まで広がっていた。古生代の後期には当時存在した全ての大陸が陸続きとなって超大陸パンゲアが形成された。古生代最後のペルム紀末の（P-T境界）にて、陸上において顕生代史上最大級の400万立方km以上の溶岩流出事件であるシベリア洪水玄武岩が発生した「大絶滅」 P43,P97。
中生代に入るとパンゲア大陸は分裂を開始した。三畳紀末にはアフリカ大陸と南アメリカ大陸が分かれ始め、その際に割れ目に沿って洪水玄武岩の噴出があった。この噴火による玄武岩台地は割れ目となった大西洋をはさんで南アメリカ大陸とアフリカ大陸の両方に残っており、と呼ばれている「大絶滅」 P211。ゴンドワナ大陸は分裂を続け、インド・オーストラリア・南極の各大陸が分離し始める。白亜紀の約1億2000万年前に、シベリア洪水玄武岩をしのぐ規模の洪水玄武岩の噴火が太平洋の深海底で発生した。現在オントンジャワ海台と呼ばれている玄武岩地形は面積200万平方km、噴出した玄武岩量は6000万立方km「地球環境46億年の大変動史」 P130または8000万立方km「凍った地球」 P134とされているが、ほとんど全てが太平洋の水面下に存在している地上で噴火した玄武岩は流動性に富み、長距離を流れるため、噴火による玄武岩の厚さはその面積に比べて非常に小さい。しかし海底で噴火した場合海水による急冷の結果玄武岩溶岩の流動は妨げられ厚くなる。シベリア洪水玄武岩の最大厚さは6500m（「大絶滅」 P98）であるが、オントンジャワ海台の玄武岩の厚さは30kmとされている。。ゴンドワナ大陸から分かれた南極大陸は南下して南極に位置した。インド大陸は北北東へ移動してゆき、アフリカ大陸との間にインド洋が開いてゆく。白亜紀は温暖な気候と活発なマントル活動の影響で海面水位が現在より約200m上昇して「地球生物学」 P129、陸地面積は減少した（下図参照）。約6600万年前の白亜紀最後に（K-Pg境界）インド大陸においてデカン高原を形成する洪水玄武岩の噴火があり、推定約100万立方kmから250万立方kmの玄武岩溶岩が噴出した「新版地学教育講座 2 地震と火山」 P142 。
新生代に入ると北上を続けていたインド大陸が約4000万年前にアジア大陸に衝突「最新地球史がよくわかる本」 P303、ヒマラヤ山脈やチベット高原の上昇が始まる。約3800万年前にオーストラリア大陸と南極大陸が完全に分離し、約2000万年前には南アメリカ大陸と南極大陸も離れて、南極大陸が完全に海で囲まれる「地球環境46億年の大変動史」 P138。インド大陸はアジア大陸に衝突したあとも北上を続けアジア大陸の内部に約2000kmも突入したため「生命と地球の歴史」 P177、衝突地点のヒマラヤ山地や背後のチベット高原は、その下にもぐりこまれたインド大陸に押し上げられ隆起した「生命と地球の歴史」 P178。隆起しつつあるヒマラヤ山脈では高山に対する激しい浸食による岩石の風化が継続している「地球環境46億年の大変動史」 P138-P139。約350万年前に南北アメリカ大陸の間にパナマ地峡ができて、大西洋と太平洋が分離された。
地質年代区分 地質年代区分は、大きいほうから代・紀・世に分けられる。たとえば現在は新生代第四紀完新世とされている。代は古生代、中生代と新生代の3つある。紀は18世紀から19世紀にかけて、まとまった化石層が最初に研究された場所にちなんで命名されており、現在12種ある。 +顕生代の地質年代区分「地球生物学」 P66年代模式地命名者および年代名前の意味カンブリア紀イギリス、ウェールズ地方セジウィック、1835年ウェールズの古称オルドビス紀イギリス、ウェールズ地方ラプワース、1879年居住していた部族の名シルル紀イギリス、ウェールズとイングランドの境界マーチソン、1835年居住していた部族の名デボン紀イギリス、デボン州マーチソンとセジウィック、1840年地名石炭紀イギリス、ウェールズとイングランドコニベアと、1822年石炭の地層ペルム紀ロシア、ウラル山脈西側マーチソン、1841年都市名 ペルミ三畳紀ドイツ中央部、1834年3層の明瞭な地層ジュラ紀フランスとスイスの境フンボルト、1795年地名ジュラ山脈白亜紀フランスとスイス西部、1822年英仏海峡のチョーク古第三紀オーストリア、ウィーン盆地、1865年 / C.F.ナウマン、1866年古い種(の時代)新第三紀M.ヘルネス、1853年新しい種(の時代)第四紀フランス、パリ盆地、1829年4番目(の時代)
以下は、非公式な地質時代の図表。ヴェンド紀はエディアカランにほぼ該当。厳密には隠生代（先カンブリア時代）だが、便宜的に記載。ミシシッピアン亜紀とペンシルバニアン亜紀はアメリカでのみ使用され、一般的には石炭紀の亜紀として使われている。第三紀は、現在の古第三紀と新第三紀に当たる区分。かつて、新生代の紀区分は「新生代第三紀」と「新生代第四紀」の2区分で11種類だった廃止経緯など、詳細は新生代を参照。。 +顕生代の地質年代区分（非公式）「地球生物学」 P66年代模式地命名者および年代名前の意味ヴェンド紀ロシア、シベリア台地、1952年ミシシッピアンアメリカ、ミシシッピ川流域、1869年地名ペンシルバニアンアメリカ、ペンシルベニア州ワシントン郡H.S.ウィリアムズ、1891年アメリカの州第三紀イタリア、レコアーロ・テルメ、1759年3番目(の時代)
気候と生物の進化 顕生代の地表の温度を決定付けてきたのは「太陽から到達するエネルギー量」と、「温室効果ガスの存在量」のバランスであった。「太陽から到達するエネルギー量」は1億年で約1%ずつ増加するという非常にゆっくりした変化である。地球の平均気温に対する温室効果ガスの影響は非常に大きく、たとえば現在の地球で「温室効果ゼロ」を仮定した場合の地表温度（有効温度と呼ばれる）は-18℃で、実際の平均気温15℃との間に33℃の開きがある。この差が大気中に存在する水蒸気や二酸化炭素などの温室効果ガスの効果である「凍った地球」 P53。このように顕生代の気候は大気中の温室効果ガスの存在量に大きく左右されている。メタンも温室効果ガスであるが大気中に放出されたメタンは容易に酸化されて二酸化炭素と水に変わるため、長期の温暖化効果としては二酸化炭素の影響が大きい「最近地球史が良くわかる本」 P297。
顕生代の気候の大まかな特徴として、約3億年周期のサイクルで寒冷気候と温暖気候が繰り返されたが、この周期は上図の大陸の集合と分裂の時期と一致している。すなわち大陸が集合する時期に気候が寒冷化し、大陸が分裂する時期に温暖期となった。上記の図を参考に説明すると、大陸が分散していたオルドビス紀からデボン紀までが温暖時期（オルドビス紀末に一時的な氷期があった）、超大陸パンゲアができ始めた石炭紀から三畳紀の始めまでが寒冷期、パンゲアが分裂し始めた三畳紀末から新生代の初めまでが温暖期、アジア大陸にインド大陸が衝突しアフリカ大陸もヨーロッパに衝突しつつある現在は寒冷期となっている「生命と地球の共進化」 P152。寒冷期と温暖期が発生する原因として、大気中の二酸化炭素の増減による温室効果の差が挙げられる。温暖期は火山活動が活発で、マントル内部からの二酸化炭素供給が多く温室効果が高かった時期に相当する。大陸が集合・衝突する時にはヒマラヤ山脈やアルプス山脈のような大山脈ができる。高山は平地より浸食を受けやすく、特にヒマラヤ山脈では多量の雨による激しい侵食を受けその結果多量のカルシウムイオンが海洋に供給される。このカルシウムイオンが効率的に二酸化炭素を吸収して石灰岩となり、大気中から二酸化炭素を取り除き、二酸化炭素による温室効果を削減するため地球が寒冷化する「図解入門 最新地球史がよくわかる本」 P306。顕生代の生物はこの気候変化の影響を受けて進化してきた。
なお現在は南極やグリーンランド上に広大な大陸氷河が形成されているため氷河時代に分類されるが、氷河時代の中では比較的温暖な間氷期に相当する「地球環境46億年の大変動史」 P194。
カンブリア紀 カンブリア紀は約5億4200万年前から約4億8830万年前までの期間である。極端な寒冷期であったマリノアン氷河時代は約6億3500万年前に終了した。気候は地球の気候が温暖化しつつある時期に相当しカンブリア紀以降三畳紀までの各紀の気候概略は、「生命と地球の共進化」P152 による、動物の多様性が一気に増加したことである。
カンブリア紀以前に確認されている動物の門は刺胞動物と海綿動物だが「最新地球史がよくわかる本」 P235、カンブリア紀の代表的地層であるバージェス頁岩からは、この2門以外に節足動物、腕足動物、脊索動物、軟体動物、棘皮動物、環形動物、袋形動物、半脊動物などが確認されている「地球生物学」 P102。このように突然大量の生物種が発生したことから、この事件はカンブリア爆発と呼ばれている。これらの生物の多くがリン酸塩やカルシウム塩からなる固い殻を有していたため比較的化石として残りやすく、このことが顕生代開始の定義につながった。生物が固い殻を持った理由として、カンブリア紀初期に大量のリン酸塩が浅海に供給され生物がリン酸塩を利用し易かったこと「地球生物学」 P99、前時代には存在しなかった強力な捕食者（アノマロカリスやオパビニアなど）に対抗する防御が必要になったことなどが推定されている。さらに捕食者から身を守るために優れた遊泳能力や海底の泥に深くもぐる能力などが発達した「地球生物学」 P99。これらの必然性から生物の多様化が進んだと考えられている。カンブリア紀の浅海における生物量としては、節足動物の三葉虫と腕足類が優勢であった「生命と地球の共進化」 P200。カンブリア紀に発生した生物の中には現在見られない形の動物も多く存在したが、それらの動物はカンブリア紀末までに大部分が淘汰された「地球生物学」 P103。
三葉虫の硬骨格や腕足類の殻は化石として残り易いため古くから世界各地で産出しており、1970年代まで「カンブリア紀」の生物相はこのような硬骨格生物が主体であると考えられてきた。カンブリア紀の捕食者として有名な「アノマロカリス」の全体像付属肢など堅い部分の化石は以前から個々に見つかっていた。が解明されたのは1970年代で、上記「バージェス頁岩」の研究による「カンブリア紀の怪物たち」 P74-77。その後1980年代からグリーンランドのシリウスパセット「カンブリア紀の怪物たち」 P149-167や中国の澄江（チェンジャン）「カンブリア爆発の謎」この本は主に澄江から見つかった生物について解説しているでの化石発掘と研究により（澄江動物群参照）、カンブリア紀の多様な生命の状況が判明した。
オルドビス紀 オルドビス紀は約4億8830年前から約4億4370万年前までの期間である。気候は温暖であったが紀の末に一時的な寒冷化が起こり、その影響で生物の大量絶滅が生起した。また植物や動物の一部が地上に進出し始めた。
まず海中では カンブリア紀に繁栄した三葉虫はオルドビス紀に早くも衰退し始める。脊椎動物は顎と歯を持たない無顎魚類が繁栄したが、下図のように頭部を覆う燐酸カルシウムの骨板を有し、鰭が発達していないため泳ぎは鈍かった「地球生物学」 P106。無顎類の子孫はヤツメウナギを含む円口類約50種が現存している「魚陸に上る」 P59。軟体動物では頭足類、直角貝の仲間は体長が15cm程度のものが多いが、最大のものは体長数mにも達した捕食動物であった。この時代に原索動物のフデイシやコノドントが出現した。コノドントは小さな化石微化石でたくさん見つかる上に時代による変化が大きいため示準化石として使われているが、クリダグナサスのような無顎類とは異なる原始的な魚類の喉部にある咀嚼用器官（歯）であった「大絶滅」 P79。最古の陸上植物の可能性として、アフリカのリビアにあるオルドビス紀の地層からゼニゴケ類似の胞子の化石が見つかっている「生命と地球の歴史」 P122。またアメリカ東部の陸域で堆積した地層からムカデの足跡に似た生痕化石がみつかっている「生命と地球の歴史」 P122。約4億3900万年前のオルドビス紀末に原因不明の急激な寒冷化による生物の大絶滅が起こった。まず急激な氷河の発達により海水準が降下し浅海の固着生物の住処が無くなり、その後温暖な気候に戻るにつれて今度は急激な海水準の上昇とおそらく深海からの低酸素の水が上昇してきたことによる窒息によって、当時海洋に生息していた科のレベルで20%・属のレベルで60%が絶滅した「大絶滅」 P29。
シルル紀 シルル紀は約4億4370万年前から約4億1600万年前までの比較的短い期間である。オルドビス紀に引き続き温暖な気候であった。植物と動物が地上に進出した。
植物が地上に繁栄するためには、地上の空中にある葉や茎を保持しつつ水分や養分を運搬する強固な維管束が必要である。確認できる最古の地上植物は高さ約10cmに満たない根も葉も無いクックソニアであった。クックソニアは地上植物であるが維管束はまだ発達していなかった「地球生物学」 P109。また陸上の河川敷を歩いた節足動物の明瞭な生痕化石も見つかっている「生命と地球の歴史」 P122。最初に陸に上がったのはヤスデの仲間で、昆虫が続いた「地球生物学」 P110。海中ではオルドビス紀末の大絶滅の後に、絶滅した種と同系統の生物が進出したため、絶滅前後での海中での生物多様性の変化は少なかった「大絶滅」 P29。浅海では三葉虫、腕足類、サンゴなどが生息し、遠洋ではフデイシが繁栄していた「地球生物学」 P109。シルル紀に板皮類という「初めて顎を持った魚類」が生まれた「魚陸に上る」 P66。魚の一部は海から汽水域さらに淡水の河川へと生息地を広げていった「魚陸に上る」 P57。また、棘魚類や板皮類が顎を獲得し、硬骨魚も出現した。浅海や汽水中には大型で強力な捕食者のウミサソリが生息していた。
デボン紀 デボン紀は4億1600万年前から約3億5920万年前までの期間である。大陸の集合が始まったため、中期までは温暖な気候であったものが末期には寒冷化してゆく「生命と地球の共進化」 P152。その過程で陸地には雨季と乾季が交互に訪れるようになり、地上の池や川は季節によって水が干上がった「魚陸に上る」 P111。