Les changements dans l’environnement de la Terre primitive ont conduit à l’évolution des organismes. À mesure que les organismes procaryotes dans les océans ont commencé à effectuer la photosynthèse, ils ont produit de l’oxygène. Finalement, l’oxygène a saturé les océans et il est entré dans l’air, ce qui a entraîné une augmentation de la concentration atmosphérique d’oxygène, connue sous le nom de révolution de l’oxygène il y a environ 2,3 milliards d’années. Par conséquent, les organismes qui pouvaient utiliser l’oxygène pour la respiration cellulaire avaient un avantage. Il y a plus de 1,5 ans, des cellules eucaryotes et des organismes multicellulaires ont également commencé à apparaître. Au départ, toutes ces espèces étaient limitées aux océans de la Terre.
Les premiers organismes à vivre sur terre étaient des procaryotes photosynthétiques qui habitaient des environnements humides près des rives de l’océan. Malgré le manque d’eau, les environnements terrestres offraient une abondance de lumière solaire et de dioxyde de carbone pour la photosynthèse. Il y a environ 500 millions d’années, les ancêtres des plantes d’aujourd’hui étaient capables de coloniser des environnements plus secs, mais ils avaient besoin d’adaptations pour éviter la déshydratation. Ils ont développé des méthodes de reproduction qui ne dépendaient pas de l’eau et protégeaient leurs embryons contre l’assèchement. Ces premières plantes ont en outre développé un système vasculaire qui comprenait des racines pour acquérir de l’eau et des nutriments et une pousse pour obtenir la lumière du soleil et le dioxyde de carbone.
Les plantes et les champignons semblent avoir colonisé les terres en même temps. Leur coévolution sur la terre est le résultat de la relation mutuellement bénéfique entre de nombreuses plantes et champignons, que l’on retrouve à la fois dans les organismes modernes et dans certains des plus anciens fossiles végétaux ; les champignons aident à l’absorption des nutriments et de l’eau tout en bénéficiant des nutriments fournis par la plante.
Les arthropodes ont été les premières espèces animales à coloniser les terres, il y a environ 450 millions d’années. Les premiers tétrapodes ont évolué plus tard pour vivre sur la terre ferme, trouvant une abondance de nourriture dans les espèces végétales qui avaient colonisé la terre. Les amphibiens ont dominé la vie animale terrestre pendant 100 millions d’années. Plus tard, les dinosaures, puis les mammifères allaient devenir les animaux terrestres les plus abondants.
