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着植物的发展在泥盆纪进入了新的阶段。另外，泥盆纪中晚期的陆地上还出现了最早的裸子植物，但直到二叠纪晚期它们才成为陆地植物的主角。
泥盆纪晚期至早石炭纪之际发生了第二次物种大灭绝，或称为晚泥盆纪大灭绝，呈现两个高峰，中间间隔100万年，是地球史上第四大物种灭绝事件，海洋生物遭到重创。
这次灾难的罪魁祸首是岩浆。3000亿立方米的岩浆由于不明原因脱离了外核，从西伯利亚地区喷涌而出。
3.77亿年前的一天，地球忽然开始剧烈晃动，同时，大量高温气体从西伯利亚地区的海床裂缝中喷出，这导致附近的海水开始沸腾，杀死了大量生物。紧接着，3000亿立方千米的岩浆喷涌而出。滚落的岩石很快就摧毁了附近所有的珊瑚礁和其他生物。
岩浆不仅使海水温度大幅升高，烫死了成千上万的生物，还污染了海水。岩浆中的有毒物质与海水发生化学反应，使海水酸化，大量动物因无法呼吸而死亡。
灾难发生5000年后，海水中的污染物扩散到了大气中，其中大部分是温室气体--二氧化碳。这导致全球气温迅速升高，达到30摄氏度，洋流也停止了运动。在赤道地区，海水温度由20摄氏度升到32摄氏度，这摧毁了更多的珊瑚，因为它们无法在高温中生存。
灾难发生十万年后，岩浆还在继续喷发，而此时又出现了一个新的杀手：海藻。此前，陆地上并没有土壤，但由于植物枯枝败叶的腐化，土壤出现了。雨水将大量土壤冲进海洋，成为海藻很好的养料。海藻的兴盛消耗大量氧气，使动物窒息而死，因此，加快了动物的灭绝。
灾难发生75万年后，天空中的水蒸气与二氧化硫发生化学反应，形成酸雨。连续数万年的酸雨的泛滥使植物的数量进一步减少，土壤发生酸化。
超级地幔柱冲破海床130万年后，又发生了新的灾难。从前的火山喷发都发生在海洋中，而这次发生在陆地上。3.76亿年前，中国的西部地区，大地开始剧烈颤动，一个直径8千米的火山口中，20万立方千米岩浆喷涌而出。岩浆淹没了方圆50千米所有的地方，杀死了这范围内所有的生物。火山还喷发出了许多火山灰和有毒气体，它们遮天蔽日，完全遮住了阳光，地球陷入了200万年的长夜之中。
过去100多万年中，地球的温度不断升高，但这时，火山灰使阳光发生折射，地球无法获得太阳能，气温开始迅速下降。海水从32摄氏度跌到16摄氏度，浅海中的鱼卵立刻全部死亡。地球陷入了严重的冰期事件。
灾难发生150万年后，地球开始了100多万年间的首场降雪。大雪持续了数年，覆盖了纬度大于45的所有地区。冰冷海水中的生物大量死亡，它们无法适应这种从高温到低温的快速变化。
灾难发生200万年后，冰期结束，岩浆不再喷发。但地球的生命迹象几乎全部消失。
海洋中的动物几乎全部消失，而微生物开始大量繁衍，这很像寒武纪生命大爆发之前。
曾经加速动物灭绝的植物成为了“救星”，海藻制造大量氧气，逐渐使地球恢复生机。地球上空的有毒气体逐渐消散，气温逐渐稳定，并重现了明显的四季变化。
此次灭绝事件使得75%的生物灭绝。包括顶级掠食者邓氏鱼在内的所有盾皮鱼，首种胎生脊椎动物艾登堡母鱼、陆地脊椎动物的祖先真掌鳍鱼和提塔利克鱼以及所有头甲鱼都在这场浩劫中灭绝了。在这场灾难中，出现了首次能在陆地行走的脊椎动物。提塔利克鱼虽灭绝了，但它们的一支进化成更先进的物种：鱼石螈。鱼石螈是包括人类在内的所有四足脊椎动物的祖先，他们迅速代替节肢动物成为陆地霸主。
在泥盆纪时期，陆上植物经历了剧烈
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