В каменноугольный период, продолжавшийся 55 миллионов лет, поднятие дна океана в северном полушарии привело к тому, что образовался громадный северный массив суши. Между ним и южным материком Гондваной находился океан — Тетис, распространявшийся в широтном направлении. Он соединялся с Тихим океаном в районе нынешней Центральной Америки, пересекал центральную часть Атлантического океана, Западную Европу, далее на востоке соединялся с морем, занимавшим Русскую равнину, и через Западную Сибирь и Центральную Азию выходил в западную часть Тихого океана.

Океан Тетис просуществовал сравнительно долго — более 200 миллионов лет. Современные нам моря — Средиземное, Черное, Каспийское и Аральское — расположены на месте древнего Тетиса.

В морях каменноугольного периода продолжали играть большую роль многие представители силурийской и девонской фауны. Так же как и в предшествующий период, в прибрежной области бурно развивались различные кораллы, мшанки, морские лилии. Их известковые скелеты, раковины одноклеточных животных — корненожек, особенно фузулин, заполняли пространство между отдельными глыбами, а известковые водоросли цементировали их в громадные подводные рифы. Многие залежи известняков, разрабатываемых в СССР и других странах, относятся к каменноугольному периоду.

К этому времени в морях исчезли многие наутилоидеи, их заменили более сложно устроенные головоногие моллюски — аммониты, вымерли бесчелюстные, уменьшилось и количество панцырных рыб. Их место заняли акулы. Стали появляться костные рыбы, среди них и кистеперые.

Морские кистеперые рыбы считались вымершими более 50 миллионов лет тому назад. Но вот в 1938 году у берегов Южной Африки рыбаки поймали необычную рыбу с плавниками в виде весел. Рыбу назвали латимерией. В 1952 году у берегов архипелага Коморо (Индийский океан) еще поймали похожую на латимерию рыбу. Ее назвали малания. Эти кистеперые принадлежат к группе целоконтиц, населявших моря 200 миллионов лет назад. Веслообразные плавники латимерии и малании помогают им жить среди подводных скал. Очевидно, рыбы эти крайне малочисленны, и поэтому до 1938 года никто из наших современников не видал их.

Каменноугольный период сменился пермским, он продолжался 25 миллионов лет. Горообразование и поднятие суши в этот период резко усилилось. Широтный океан Тетис превратился в узкий пролив. Многие моря обмелели. Образовались цепи соленых полузамкнутых бассейнов. Они высыхали. Соль оседала на дне. Так образовались ценнейшие соляные залежи в Соликамске и Донбассе. Постепенно вся Русская равнина стала сушей. Море простиралось только на юге. Оно объединяло Средиземное, Черное и Каспийское моря.

Известно, что море — «печка». Поэтому опускание суши и расширение площади морей и океанов несет тепло и влагу; наоборот, поднятие суши и сокращение площади океанов приводит к созданию холодного и сухого климата. В связи с большим поднятием суши влажный и теплый климат каменноугольного периода сменился сухим и холодным пермским периодом.

Наступил период гигантских оледенений, преимущественно в южном полушарии. Многие прежние обитатели вымерли. Особенно губительным был пермский период для земноводных. С тонкой влажной кожей было «трудно» жить в сухом и холодном воздухе! Появились более высокоорганизованные животные, с особым строением скелета, кровеносной системы. Кожа у них сильно уплотнилась и образовалась чешуя. Яйца эти животные стали откладывать не в воду, а зарывать в песок или землю. Нетрудно догадаться, что мы подошли к возникновению нового класса позвоночных животных — пресмыкающихся. Они появились в конце каменноугольного периода, но особенного развития достигли в новую, мезозойскую эру.

На пороге перехода к мезозойской эре в пермских морях исчезли или стали редкими многие обитатели палеозойских морей. Вымерли древние кораллы, из иглокожих — шаровики и морские бутоны, древние ежи, древние лилии, многие группы плеченогих, из головоногих моллюсков — наутилоидеи, клименюи, гониатиды, трилобиты и ракоскорпионы. Еще ранее исчезли древние панцырные рыбы, их место заняли акулы и костные рыбы. В начале пермского периода вымерли интересные рыбы с выростом на конце морды, покрытом зубцами — геликоприоны. Но, в отличие от ныне существующей пилы-рыбы, у геликоприона вырост был закручен спиралью. Остатки их часто находят на Урале.

К мезозою изменилась не только фауна. Изменения произошли и в очертаниях океанов и морей. Начавшееся в пермское время поднятие суши продолжалось весьма интенсивно и в первый период мезозойской эры — триасовый. Он продолжался 30 миллионов лет. В это время широтный океан Тетис исчез в области Атлантического океана. Он простирался только от восточной части Средиземного моря, охватывая Черное, Каспийское моря, территорию Малой Азии и Ирана. Далее на восток сохранилось соединение Тетиса с Тихим океаном.

На месте Баренцова моря стала суша. В триасовый период значительно сократилась площадь морей. Только Тихий океан попрежнему оставался почти в неизменных очертаниях.

Следующий период — юрский, — продолжавшийся 25 миллионов лет, принес опускание суши, особенно в северном полушарии. В это время единство громадного северного материка распалось. Разлившееся море разделило его на три части. Один материк охватывал территорию восточной части Северной Америки, Гренландию, Исландию и Англию. Второй был небольшим континентом, охватывавшим Скандинавию, Финляндию, Карелию и Кольский полуостров. Третий, наиболее крупный материк, объединял значительную часть Восточной Сибири, Центральную Азию, Китай, Индо-Китай и часть Малайского архипелага.