5亿4100万年前～4亿8500万年前︱寒武纪 Cambrian Period

寒武纪生命大爆发后，各式各样生物在海底蓬勃生长，有些动物类群直到今天依然活跃。

寒武纪见证了地球生命多样性的大爆发，以及许多主要动物类群的诞生，有些类群直到今天依然活跃。它们大部分生活在水里，而且很多都住在浅海地带，例如软件动物、蠕虫样的动物和海绵。

究竟是什么因素点燃了寒武纪惊人的新生命大爆发，目前并不清楚。也许因为大气层的氧气含量增加了，或者与变暖的气候有关。这些新诞生的许多生物都是身体坚硬的节肢动物，也就是昆虫、蜘蛛和甲壳类的祖先。它们的坚硬身体不但可防御其他生物的攻击、以免被当作食物吃掉，也可作为身体骨架而长成较大的体型。

奇虾（Anomalocaris，寒武纪最大型的掠食者）在寒武纪海洋中分布广泛，在中国、北美和澳大利亚都曾发现牠的化石。

这个时期出现一群新颖的节肢动物称为三叶虫（trilobite），是最早拥有复眼的动物奇虾 （Anomalocaris）之一。它们留下大量的化石而为人所知，身长从只有一公分到超过七十公分都有。

很多三叶虫的样本是从加拿大卑诗省的伯吉斯页岩地层挖掘出来，当地的化石保存得近乎完美，化石印痕不仅包括虫身的坚硬部分，像是外壳和牙齿，也包含肌肉、鳃和消化系统，让专家对三叶虫的生活方式得到许多重要线索。

由于这个地点的化石保存了虫身的柔软部分，因此科学家能够同时研究此地发现的其他无脊椎动物，像是钱包海绵（Crumillospongia），这是一种大型囊状海绵，与人类至今持续采集的浴用海绵是近亲。

在寒武纪的海洋里，最令人丧胆的捕猎者之一便是奇虾（Anomalocaris）。它拥有坚硬的外壳，捕食三叶虫和其他节肢动物、蠕虫和软件动物。这些捕猎者不断演化，它们的猎物亦然。生活在海底的风虫（Wiwaxia）发展出鳞片和棘刺以保护自己。

浑身是刺的怪诞虫（Hallucigenia）也有类似招数――它用七对脚站起来，耸起背上的两排脊刺；怪诞虫全盲（有学者认为它有眼点），所以靠着背上的脊刺作为防护。