แผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่สองแผ่นที่ขั้วโลกใต้ขังน้ำจำนวนมากไว้เป็นน้ำแข็ง เมื่อมีการดึงน้ำออกจากวัฏจักรของน้ำมาก ระดับน้ำทะเลจึงลดลง ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของที่อยู่อาศัยบนบก การเพิ่มขึ้นและลดลงของความเย็นในช่วงเพนซิลวาเนียส่งผลให้ระดับน้ำทะเลผันผวนจนเห็นได้ในหินเป็นลายทางสลับชั้นหินดินดานและถ่านหิน หลายกลุ่มที่ปรากฏใน Carboniferous จะก่อให้เกิดกลุ่มที่ครอบงำ Permian และ Mesozoic ทางด้านซ้ายคือAmphibiamus lyelliซึ่งเป็นเทมโนสปอนดิลยุคแรก สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำยุคแรกๆ ที่มีรูปร่างคล้ายสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำเหล่านี้เติบโตจนมีขนาดเท่ากับจระเข้ในอันดับ Permian และ Triassic ทางด้านขวาLebachiaญาติในยุคแรกของพระเยซูเจ้า การยกตัวของทวีปทำให้เกิดการเปลี่ยนไปสู่สภาพแวดล้อมบนบกมากขึ้นในระหว่างระบบย่อยเพนซิลวาเนีย แม้ว่าป่าพรุจะแพร่หลาย ยุคคาร์บอนิเฟอรัส ในป่าพรุ พืชไร้เมล็ดเช่นไลคอปซิดเจริญรุ่งเรืองและเป็นแหล่งคาร์บอนหลักสำหรับถ่านหินซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของช่วงเวลานั้น ไลโคพอดได้เผชิญกับเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่หลังจากแนวโน้มการแห้ง ซึ่งน่าจะเกิดจากความเย็นที่เพิ่มขึ้นในช่วงเพนซิลวาเนีย เฟิร์นและสฟีนอปซิดมีความสำคัญมากขึ้นในช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัส และญาติรุ่นแรกๆ ของต้นสนก็ปรากฏตัวขึ้น หอยทากบกตัวแรกปรากฏขึ้นและแมลงที่มีปีกพับกลับไม่ได้ เช่น แมลงปอและแมลงเม่า แมลงเหล่านี้รวมถึงกิ้งกือ แมงป่อง และแมงมุมกลายเป็นสิ่งสำคัญในระบบนิเวศ แนวโน้มไปสู่ความแห้งแล้งและการเพิ่มขึ้นของที่อยู่อาศัยบนบกทำให้ไข่น้ำคร่ำ มีความสำคัญเพิ่มขึ้น สำหรับการสืบพันธุ์ ซากดึกดำบรรพ์ของน้ำคร่ำในยุคแรกสุดคือ ไฮโลโนมัส ที่ มีรูปร่างคล้าย กิ้งก่า ซึ่งสร้างขึ้นเล็กน้อยโดยมีกรามที่ลึกและแข็งแรงและแขนขาที่เรียวยาว ฐานเตตระพอดมีความหลากหลายมากขึ้นในช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัส สัตว์นักล่าที่มีจมูกยาว ขาสั้นแผ่กิ่งก้านสาขา และหัวแบน เช่น เทมโนสปอนดิล เช่นแอมฟิเบียมัส (ด้านบน) ปรากฏขึ้น Anthracosaurs — tetrapods ฐานและ amniotes ที่มีกะโหลกลึกและโครงสร้างลำตัวที่แผ่กิ่งก้านสาขาน้อยกว่าซึ่งทำให้มีความว่องไวมากขึ้น — ปรากฏขึ้นในช่วง Carboniferous และตามมาอย่างรวดเร็วด้วย diapsids ซึ่งแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม (1) สัตว์เลื้อยคลานในทะเล กิ้งก่า และงูและ ( 2)archosaurs — จระเข้ไดโนเสาร์ และนก ไซแนปซิดยังปรากฏตัวครั้งแรก และสันนิษฐานว่าอะแนปซิดก็ปรากฏตัวเช่นกัน แม้ว่าฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดสำหรับกลุ่มนั้นจะมาจากเพอร์เมียนตอนล่างก็ตาม