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La atmósfera consistía en vapor de agua, dióxido de carbono, nitrógeno, monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno e hidrógeno. La temperatura promedio de la Tierra estaba entre los 0-100º C, y el sol brillaba sólo en un 60-70 % de su intensidad actual. Restos carbonosos de origen orgánico. Algas cianófitas unicelulares. Restos de bacterias y procariotas unicelulares. Estromatolitos originados por algas fotosintéticas .
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Surgen los primeros eucariotas unicelulares y los primeros metazoos: cnidarios (pólipos y medusas), anélidos (gusanos), esponjas y formas de vida aberrantes. La vida vegetal estaba representada por algas y esporas. En los océanos abundan los braquiópodos, equinodermos y trilobites, aparecen los briozoos, gastrópodos (caracoles), bivalvos (almejas) y los nautiloideos. También aparecen los primeros vertebrados, representados por los ostracodermos que eran peces acorazados sin mandíbulas.
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En los continentes aparecen las primeras plantas vasculares, los insectos sin alas, escorpiones, mil pies, cien pies y los euriptéridos, también presentes en los ríos.
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En los continentes aparecen los bosques de helechos arborescentes y los equisetos. En los mares dominan los peces que se diversifican notablemente: aparecen los peces pulmonados (capaces de respirar aire atmosférico), los celacantos y los primeros peces óseos.
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Prosperan los grandes bosques de licófitas, aparecen las gimnospermas con formas arborescentes; aparecen los primeros insectos alados y los primeros vertebrados terrestres: anfibios y hacia finales del período aparecen los reptiles. En los mares aparecen los primeros peces cartilaginosos: tiburones, y se destacan los braquiópodos, amonites, foraminíferos y briozoos.
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En los mares aparecen los ictiosaurios y los plesiosaurios; los moluscos (gastrópodos, bivalvos y amonites) dominan los mares. En los continentes, proliferan los insectos con aspecto moderno, los lagartos y lagartijas y aparecen los reptiles mamiferoides y
dominan los bosques de coníferas, surgen los primeros dinosaurios que todavía eran pequeños, se diversifican los reptiles, aparecen las primeras tortugas, y hacia el final surgen los primeros mamíferos: prototerios (equidna y ornitorrinco). -
En los continentes los climas se enfrían ligeramente y las floras tropicales son remplazadas por bosques templados. Continúa la evolución de los mamíferos y a fines de este período evolucionan los pinnípedos.
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En los continentes las gramíneas forman las grandes praderas y los mamíferos culminan su evolución, las aves adquieren caracteres más modernos y alcanzan grandes tamaños. Aparecen los primeros póngidos (primates antropomorfos). Se producen las grandes migraciones de mamíferos. En África aparecen los primeros australopitecos, grupo con grandes afinidades a la especie humana.
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Se producen las grandes glaciaciones; la corteza terrestre es cubierta por los hielos en 4 etapas sucesivas que alternaron con etapas cálidas. Aparece la especie humana. Muchas plantas y animales se extinguen. Además el clima comienza a ser más cálido y se produce un gran predominio de la especie humana.
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En los continentes los dinosaurios herbívoros se hacen muy importantes alcanzando grandes tamaños. En este período surgen las primeras aves que tenían caracteres primitivos tales como la presencia de dientes en la boca y garras en las alas, aparecen los cocodrilos, las ranas y salamandras y también surgen los pterosaurios reptiles voladores).
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Comienzan a aparecer las líneas actuales de invertebrados y peces. Surgen las angiospermas (plantas con flores), proliferan los grandes dinosaurios carnívoros y los reptiles voladores (pterodáctilos), aparecen las víboras, surgen las líneas actuales de reptiles y anfibios y aparecen los primeros mamíferos marsupiales y placentarios. Hacia finales de este período se produce la gran extinción masiva.
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En los continentes dominan los mamíferos marsupiales y placentarios. En América del Sur surgen los Xenartros (mulitas, piches, osos hormigueros y perezosos). Aparecen los primeros mamíferos marinos (cetáceos). En América del Sur proliferan los grandes mamíferos ungulados y los marsupiales.
