第一种离开海洋的多细胞生物体是植物。绿色的光合藻类想方设法在大陆边缘地势低洼而又潮湿的沼泽里获得一席之地，也有可能它们只是被困在那里了而已。这些边缘地带变成了蓝色海洋边橘色石头旁的一片绿色。藻类可以释放氧气，使得大气中的氧含量增加，也使得臭氧层更为稳定，可以抵抗更多紫外线辐射。
约4.75亿年前，绿色藻类的后代变成了贴着地面生长的无根植物，有些像现代的苔藓类。它们只生长在潮湿的地方，依靠微小的孢子进行繁殖，人们在4.75亿年前的石头中发现了这些孢子。
接下来，苔藓和简单的维管束植物出现了，这些管束用于运送植物汁液——这便是植物体内的管路运输系统。真菌可以帮助植物根系生长。约4亿年前，比地面高仅几英寸的维管束植物占领了大面积的陆地。它们虽然没有叶子，却生长得很快。
约3.6亿—3亿年前，地球上出现了种子植物构成的长满树叶的大型森林。这些树木死亡后倒伏，并被埋藏在沉积物中，沉积物上部的压力将它们转换成化石——这就是煤炭。因此，煤炭又叫作“化石燃料”。
绿色藻类来到陆地上1亿年后，动物也开始出现在陆地上。第一种来到陆地上生存的动物一定是蠕虫和不会飞的昆虫，它们来自浅滩——海边阳光照耀的边缘地带。最早的脊椎动物的化石是在中国发现的一种鱼骨，该生物约生活在3.95亿年前。一种有鳍状肢且能爬行的肺鱼的化石是已知最古老的化石，其历史可追溯到3.75亿年前。
约3.4亿年前，第一类两栖动物出现了。这种生物具备在陆地上生长的特点，它们有带趾的脚和可以听到声音的耳朵，但是它们需要回到海洋中产卵和受精。约3亿年前，空气中的氧含量增加，我们根据一些含气泡的树液的化石可以得知这一点，气泡中的气体就是存在里面的古时候的空气。
随着时间的推移，一些两栖动物进化成为爬行动物，它们不需要回到水里便能进行繁殖。雄性爬行动物可与雌性爬行动物交配，雌性动物的卵细胞在体内受精，而不是在水中进行体外受精。雌性动物产的卵带有坚韧的外壳，可以保护卵不会变干。最早的爬行动物出现于约3亿年前，但是直到2.5亿年前发生生物大灭绝之后，它们才真正开始大量繁殖起来。
这些大灭绝或物种大量死亡的时期将会在我们的故事里多次出现。我们已经了解了起初“雪球地球”是如何限制生命发展，又是如何在地球温度回升后引发新物种大爆发的。化石记录表明，地球上至少曾经发生了5次重大的生物灭绝，而很多小型生物也随之出现了。这些现象是地球生命的基本特点。
规模最大的生物灭绝称作“大灭绝”（Great Dying），发生于2.5亿年前。海洋中90%的物种和陆地上70%的物种都永久消失了。但是蟑螂却活了下来。银杏树和鲎的祖先也存活了下来。此外还有一些小型爬行动物也活了下来，那时它们开始进化成原始哺乳动物。
没人知道到底是什么原因导致了前面的4次大灭绝。（20世纪90年代爆发第5次大灭绝的原因十分清楚，见下文。）没人知道确切原因，是因为地球系统十分复杂，交错联系，同时也因为年代久远，很多证据已经不复存在了。
很可能不止一个原因导致了大灭绝，而且也许这些因素并不是同时出现的，但它们的效应却不断累积。科学家们知道氧气水平从大森林时期的30%—35%下降至约20%，这就给习惯于高氧气含量的生物体带来了压力。
大灭绝时期发生了大规模的火山爆发，尤其是在西伯利亚地区，这就减少了太阳光的输入。一些证据表明，臭氧层也可能发生了瓦解，也许这是由西伯利亚火山喷射的物质导致的化学反应引起的。2.5亿年前的生物灭绝之后出现了一段空白期，一些生物迅速恢复，比如小型爬行动物进化成大型生物——恐龙，这些大型的陆地生物曾遍布地球各个角落，在接下来的1.5亿年间一直统治着地球，直到后来的另一场大灭绝使得绝大部分恐龙销声匿迹。
恐龙是如何遍布全球各地的呢？毕竟只有少数几种恐龙会游泳。原因也很简单——大约3亿年前，所有的陆地重新拼合在一起，形成了名为“泛大陆”（Pangaea）的超大陆。它涵括了地球上所有的陆地，且有3/4的面积位于南半球上。约1.75亿年前，这块超大陆再次开始分裂，由此产生了大西洋。（如果你想观看泛大陆的形成和分裂过程，你可以谷歌搜索“泛大陆动画片”。）
在我们继续讲述恐龙如何灭绝之前，我们需要注意一下生物体移居到陆地的另一个更为重要的结果：陆地上的生命创造了火。植物移居到陆地之前，陆地上还没有火的存在，这是因为没有可燃烧的东西。岩石只会发热和融化，却不会燃烧起来。
能证明火是什么时候开始存在的证据是木炭化石，又叫“丝炭”，可追溯至4.1亿年前。那时，大气中约有13%的氧气，氧元素可以吸收碳元素中的电子，引发燃烧。森林的发展速度很快，在6000万年的时间里，氧含量便骤增到3.5亿年前的30%—35%。
由于陆地植物会自发燃烧，大气中的氧含量便不会继续升高。闪电会点燃森林、干燥的植物等，使得氧气含量保持在一定水平。碳输入到大气中，造成大气中的氧含量减少——这就是地球进行自我调节的完美实例。
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