Чтобы разобраться в них, понадобилось расчленить всю историю Фанерозоя на эры, эры на периоды, а периоды на эпохи становления жизни на земле. Только при таком дроблении появляется возможность понять эволюционную историю Фанерозоя в последовательности этапов её развития.
Началом Фанерозойского эона принято считать Палеозойскую эру, т. е. «эру древней жизни», в течение 300 миллионов лет которой шёл эволюционный процесс развития жизни от примитивных организмов, начавших развиваться ещё в Протерозое, до насекомых, рыб и пресмыкающихся, развитием своим обязанных палеозойской эре, условия среды которой стали благоприятными для интенсивного мутагенеза растений и животных.
Для Палеозоя характерно обилие освободившейся воды, что привело к повышению уровня океанов и морей, внутри континентов возникали мелководные моря и обширные болота с богатой растительностью, что вело к образованию, из осаждающихся на их дно, органических осадков, мела, каменного угля и нефти. Это говорит о том, что на протяжении всего палеозоя климат был мягким, что и давало возможность проявлениям жизненной энергии растений и животных.
Палеозойская эра делится на шесть периодов:1.Кембрийский; 2.Ордовикский; 3.Силурский; 4.Девонский; 5.Карбонский; и, 6.Пермский периоды.
Перед кембрийским расцветом жизни, в протерозойских морях, за 100 миллионов лет до кембрия, существовала эдиакарианская фауна мягкотелых организмов. По их останкам можно судит, что это были плоские существа ячеистой («стёганой») формы, обитавшие на дне мелководных морей, за сто миллионов лет до кембрийского периода.
Эдиакарианская фауна конца протерозойского эона сменилась томмотианской фауной кембрийского периода палеозойской эры. Палеонтологи представителей томмотианской фауны называют «мелкими раковистыми ископаемыми», объекты которой – крошечные конусы, плоские шляпки круглой формы, кольце – и спиралевидные раковины и многие другие формы ракообразных. Их следы находят в раннекембрийских породах во всех частях света. Существуют они более 10 миллионов лет и быстро исчезают. Сменяют их беспозвоночные животные: губки и трилобиты, небольшие организмы плоской формы, живущие на мелководье. Трилобиты имели твёрдый панцирь, защищавший их от внешнего мира.
Эволюционный мутагенез и естественный отбор в кембрии поражает своим разнообразием; так С. Д. Улкотт в сланцевых отложениях скалистых гор США, относящихся к кембрию, собрал 80 000 образцов ископаемых организмов, минерализованных в слоистых сланцах. Позвоночные, до конца кембрия не встречаются в окаменевших слоях; и только в конце кембрия находят минерализованные фрагменты бесчелюстных рыб, один вид которых – минога, дожил до наших дней.