I blocchi continentali si sono molto avvicinati, in particolare l'Africa incomincia a "spingere" l 'America settentrionale (e sorgono gli Appalachi), mentre Europa e Asia stanno per saldarsi (nascita degli Urali). Il Polo Nord sfiora la parte estremo-orientale dell'Asia, mentre il Polo Sud è in piena Antartide.

Una buona parte delle terre emerse si trova dunque nella fascia tra i tropici: in tale zona predominano condizioni climatiche miti e umide. L'Antartide e le zone contigue sono interessate da una glaciazione che ebbe fasi di varia intensità. In tutto il Carbonifero si susseguono abbassamenti e innalzamenti delle aree costiere o delle basse terre in genere: si formano lagune ed estuari che in seguito si prosciugano.

Si hanno quindi importanti depositi derivati dall'accumulo di sabbie e fanghi (rocce sedimentarie, arenane). Nelle fasi di innalzamento che portano a un ritiro delle acque, i vegetali subito invadono le terre e formano foreste; queste poi vengono sommerse, per un nuovo abbassamento, e ricoperte da fanghi.

Sottratti all'aria, i vegetali (e in particolare i tronchi: molte piante hanno fusti di notevoli dimensioni), non vanno incontro alla decomposizione, non marciscono e, anche per la compressione esercitata dagli strati sedimentari che continuano ad accumularsi, si carbonizzano. Il processo interessa la parte "dura" (il legno) dei vegetali terrestri, formata da molecole simili allo zucchero (cellulosa) o altre (lignina), tutte costituite da carbonio, idrogeno, ossigeno. Il legno, in seguito a varie, lente reazioni chimiche, perde l'ossigeno e praticamente tutto l'idrogeno, diventando carbon fossile.

Va notato che i grandi giacimenti di carbone si trovano in aree che, nel Carbonifero, erano comprese nella fascia equatoriale e dunque erano coperte dalle grandi foreste. Si tratta di aree dell'Europa e dell'America settentrionale: questo fatto ha avuto notevoli conseguenze. Gli Anfibi sono numerosi nelle foreste carbonifere. Si distinguono diversi rami evolutivi. Sorgono forme abbastanza simili alle salamandre e ai tritoni attuali, ma anche forme che fanno pensare a coccodrilli. Tutti questi anfibi hanno denti in cui la dentina e lo smalto sono variamente ripiegati sezione ricorda il disegno dì un labirinto, perciò gli animali sono detti Labirintodonti . Tali denti esistevano già in vari ripidisti: non si tratta dunque di un "'invenzione" degli anfibi. Assai spesso gli anfibi appaiono "vecchi e nuovi" allo stesso tempo: nel Diplovertebron, del tardo Carbonifero, un animale lungo più di 1 m, molti elementi scheletrici nelle zone corrispondenti ai ''polsi'' e alle ''caviglie" sono cartilaginei e la corda dorsale è persistente negli adulti.

Il legame con l'acqua per le faccende della riproduzione (uova deposte in acqua, senza guscio, girini acquatici) poteva essere svantaggioso: occorreva deporre tantissime uova per far fronte al prosciugarsi delle paludi e alla fame dei predatori. Di nuovo non dobbiamo pensare a uno "spirito pionieristico" degli animali, in questo caso degli anfibi che si propongono di colonizzare nuovi ambienti, ma alla rigida necessità del sopravvivere e del garantire almeno la sopravvivenza di qualche giovane (larva girino) nelle fasi più critiche dei periodici disseccamenti.

Alcuni anfibi riuscirono abbastanza presto a deporre uova che potevano resistere, senza disseccarsi, fuori dall'acqua: erano uova con il guscio. Questi anfibi ben adatti a far fronte a condizioni sfavorevoli erano già Rettili. A 280 milioni di anni fa sono datati i resti dell'Hylonomus: uno dei primi rappresentanti della nuova classe. La tendenza a sfruttare e a migliorare l'uso delle zampe contrasta con un'altra, evidente in vari anfibi estranei al gruppo dei labirintodonti.

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