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L’extinction de nombreux organismes marins marqua la fin du Paléozoïque mais la vie sous toutes ses formes continua de se diversifier au Mésozoïque avec l'apparition des dinosaures, des oiseaux et des plantes à fleurs. L'immense pangée commença de se fractionner au début du Mésozoïque, elle se divisa d'abord en deux super-continents, la Laurasie au nord et le Gondwana au sud, séparés par la Téthys.
Vers la fin du Mésozoïque le Gondwana avait éclaté à son tour pour former ce qui correspond aujourd'hui aux continents de l'hémisphère sud et à l'Inde, tandis que l'Amérique du Nord s'était détachée de l'Eurasie. Le Mésozoïque fut marqué par un cloisonnement croissant des environnements terrestres et marins. Les organismes vivants s'adaptèrent à ces conditions et, en dépit d'extinctions périodiques, cette époque fut celle d'un diversification progressive des plantes et des animaux.
Au début du Mésozoïque, les invertébrés marins comprenaient plusieurs groupes nouveaux de bivalves et de gastéropodes. Des ammonites à lignes suturales complexes se substituèrent aux formes antérieures et des coraux plus récents firent leur apparition, de même que les premiers bélemmnites.
La transition du Paléozoïque au Mésozoïque n'eut guère de répercussion sur les animaux terrestres. Les amphibiens avaient fait place aux reptiles et certains de ces reptiles se maintinrent au Trias. Avant la fin de cette période, toutefois, s'étaient amorcées de nouvelles lignées reptiliennes et notamment les dinosaures et des formes nageuses telles que Ichtyosaures, Plésiosaures et tortues. Quant aux mammifères, ils existaient dès la fin du Trias. Les végétaux également connurent d'importants développements au Mésozoïque. De nombreuses familles de Gymnospermes, en particulier, se répandirent largement au détriment des Lycopsides et de sphénopsides. des anciennes plantes dominantes du Permien, seules les fougères subsistèrent en abondance.
Partout le climat est chaud et sec. La plus grande partie de la terre ressemblait à un vaste désert dépourvu de végétation. par contre, près des fleuves et des marécages, des forêts de fougères, de conifères, de prêles et d'arbres à fleurs aux allures de palmiers profitaient de l’humidité pour se développer. C'était le paradis des crocodiles et des lézards, des tortues primitives et des insectes.