Laurasia es una zona naturalmente seca que, tanto en el Paleozoico como actualmente, está sometida a la convergencia de dos grandes circulaciones atmosféricas, la Célula de Hadley y la Célula de Ferrel. En estos casi desiertos se formaron los antiguos depósitos sedimentarios de arenisca roja, compuestas por hierro oxidado de color rojo (hematita) características de las zonas secas.
La paleogeografía está dominada por el supercontinente Gondwana al sur, el continente Siberia al norte, y la formación del pequeño supercontinente de Laurasia en el medio. El Período Devónico fue un momento de gran actividad tectónica, con Laurasia (la unión de Euramérica y Siberia) y Gondwana acercándose.
El supercontinente Laurasia se había creado a principios del Devónico por la colisión de Laurentia y Báltica y se situó en la zona del trópico de Capricornio. La formación del continente de las Viejas Areniscas Rojas (Euramérica) se tradujo en aparición de barreras naturales y, consecuentemente, un mayor provincialismo. Un arco volcánico se acercó en el Devónico tardío a la plataforma continental y comenzó a elevar los depósitos de agua profunda, una colisión que fue el preludio de la formación de la Orogenia Antler que tuvo lugar a comienzos del Carbonífero. El resto de los continentes permaneció unido en el supercontinente Gondwana. Al final del Devónico, la separación entre el continente de las Viejas Areniscas Rojas y Gondwana era cada vez menor y su proximidad explica el hecho de que América del Norte, Europa, y el norte de áfrica compartan por lo menos el 80% de sus géneros devónicos.
El nivel del mar era elevado en todo el mundo, y gran parte de las tierras estaban sumergidas bajo mares someros, donde vivían los organismos de arrecifes tropicales. El profundo y enorme océano Panthalassa (el "océano universal") abarcaba el resto del planeta.
Durante todo el Devónico y el Carbonífero inferior, desde hace unos 400 millones de años hasta hace unos 300 millones de anos, las plantas vasculares siguieron colonizando todos los continentes y surgieron nuevas y abundantes especies vegetales.
El clima cálido y húmedo facilitó la aparición de bosques de árboles grandes y de ciclo rápido, que al caer y ser arrastrados por el agua aportaban a los suelos marismáticos y a los fondos pantanosos grandes cantidades del carbono orgánico contenido en la lignina. No había suficiente oxigeno disuelto en el agua para oxidarlo todo, ni bacterias aeróbicas suficientes para llevar a cabo esa labor de descomposición. En marjales y marismas costeras, y en extensos humedales del interior, el enterramiento de materia orgánica fue un proceso continuo. Frecuentemente, con el paso del tiempo, acababa convertida en la roca mas característica del Carbonífero, el carbón, que da nombre al período.
: En el Devónico predominan los Goniatites, que se utilizan como fósiles característicos de zonas, y los Braquiópodos, con numerosos géneros característicos y frecuentes (Spirifer, Strophomena, Atrypa etc.) utilizados como fósiles guía en facies arenosas y pizarrosas donde faltan los Goniatites.
Tienen extraordinaria importancia en el Devónico las formaciones recifales, en las que intervienen multitud de Coralarios, Tabulados, Estroma-tóporas y Briosos y también Algas calcáreas dando lugar a la construcción de arrecifes costeros, que bordean por el sur el continente Nor-Atlántico. También son fósiles característicos los peces acorazados y los Gigantostráceos que aparecen en formaciones lagunares de ésta época. En los mares seproduce una gran diversificación de los peces.
Durante el Devónico tiene lugar el hecho de mayor trascendencia en la historia de los seres vivos, que es la progresiva población de los continentes: primero por los vegetales (Criptógamas vasculares primitivas, Psilofitales), apareciendo las primeras plantas con semillas; y la colonización del medio terrestre por animales vertebrados: Artrópodos (Gigantostráceos, Escorpiones e insectos), Pelecípodos y Vertebrados ( Peces acorazados, Crosopterigios) y ya al final de éste período los primeros anfibios (Ictiostégidos), pudiendo decirse que al finalizar el Devónico, la tierra firme estaba ya definitivamente conquistada por los seres vivientes.
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