Devonikausi

Maantiede ja ilmasto

Devonikaudella eteläistä pallonpuoliskoa hallitsi suuri Gondwanamanner. Pohjoisessa sijaitsi pieni Siperia ja näiden kahden välissä varhainen Euramerikka. Britteinsaarten devonihiekkakivi (engl. old red sandstone) on syntynyt devonikaudella. Tämän vuoksi Euramerikkaa sanotaan "vanhaksi punaiseksi mantereeksi". Sekä Euramerikka että Gondwana liikkuivat kohti pohjoista ja lähestyivät toisiaan. Niinpä kauden lopulla useimmat mantereet olivat hyvin lähellä toisiaan.
Devonikauden lopussa noin 367 miljoonaa vuotta sitten sattui nykyisellä Yhdysvaltojen alueella Nevadassa Alamon asteroiditörmäys, jonka seurauksena syntyi noin 190 kilometrin läpimittainen kraatteri. Tähän törmäykseen liittyi ilmeisesti jonkinasteinen eläinten joukkotuho. Se tapahtui Frasne-vaiheessa noin 2,5 miljoonaa vuotta ennen Frasne- ja Fammene-vaiheiden välistä suurta joukkotuhoa. Tapahtumapaikka oli luultavasti tuolloin matalaa merta. Alamon törmäyksen on arvioitu sulattaneen ja räjäyttäneen ilmaan noin tuhat kuutiokilometriä kiveä.
Noin 360 miljoonaa vuotta sitten Maan ilmakehän hiilidioksidimäärä aleni ehkä maakasvien leviämisen takia.
Ilmasto oli kaudella enimmäkseen lämmin ja kuiva, ja lämpötilaerot napojen ja päiväntasaajan välillä olivat nykyistä pienemmät. Ilmasto kostui ainakin päiväntasaajan tuntumassa kauden loppua kohti. Ainakaan kauden alku- ja keskivaiheilla maapallolla ei esiintynyt mannerjäätiköitä. Merenpinta oli pääosin korkealla. Mantereella sijainnut etelänapa jäätiköityi vasta myöhäisellä devonikaudella. Silti ilmasto pysyi silloinkin keskimäärin 2–3 astetta nykyistä lämpimämpänä.
Devonikaudella tapahtui monia kerrostumien häiriintymisiä, joihin liittyi monesti merenpinnan muutoksia, joskus hapettomia kausia ja mustan, eloperäisen aineen kasautumista meren pohjaan. Useimmat tapahtuivat laajalla alueella. Jotkin näistä liittyvät lajien joukkotuhoihin. Eräs tapahtui aivan Frasne-vaiheen alussa. Kauden loppuun ajoittui kaksiosainen Kellerwasser-tapahtuma, jossa hävisi muun muassa monia trilobiittiryhmiä ja brakiopodeja. Tämän uskotaan liittyvän merenpinnan alenemiseen, meren hapenpuutteeseen tai asteroidi-iskun aiheuttamaan auringonvalon häviämiseen. Sen vuoksi yhteyttävät eliöt kuolivat ja samalla myös niitä syövät eläimet. Devonikauden lopulla Hangenbergin tapahtumassa monet ammoniitit tuhoutuivat ja merissä kärsittiin hapenpuutteesta.
Devonikauden simpukoista tehtyjen tutkimusten mukaan vuodessa oli noin 400 päivää, koska Maa pyöri nykyistä nopeammin. Kuun kiertoaika oli noin 30,5 päivää.

Kasvillisuus

Kasvit olivat kehittyneet maalla jo ordoviki- ja siluurikausina, mutta vasta devonikaudella alkoi niiden todellinen valtakausi, ja ensimmäiset metsät kehittyivät. Devonikauden keskivaiheilla kasvit kehittyivät monimuotoisemmiksi ja niiden lajimäärä kasvoi.
Ensimmäiset devonikauden kasvit lienevät olleet korkeintaan muutaman senttimetrin korkuisia, juurettomia ja lehdettömiä liekomaisia kasveja. Devonikausi oli itiökasvien valtakautta, mutta sen lopulla ilmestyivät myös ensimmäiset siemenkasvit. Siemen merkitsi merkittävää sopeutumista maaelämään.
Alkeellisilla sanikkaismaisilla maakasveilla ei ollut juuria tai lehtiä. Ne olivat maassa luikertavia liekomaisia kasveja, joista nousi varsia ylös. Varren päässä oli siitepölytin. Lieko-osasta saattoi ulottua heikkoja juurentapaisia. Varret olivat haarautuvia. 
Alkeellinen maakasvi oli  Zosterophyllum (kaukainen katinlieon edeltäjä), joka kehittyi luultavasti Cooksonian tapaisesta haarusanikkaisesta devonikauden alussa. Rhyniophyta-suvun lajit olivat liekomaisia lehdettömiä, maassa luikertavia kasveja, joista kohosi haarautuvia (enintään 50 cm) varsia ja varsien päässä olivat siitepölyttimet. 
Ensimmäiset kehittyneet maakasvit olivat saniaisia, katinliekoa, mähkää ja lahnanruohoa muistuttavia kasveja (Lycopodiophyta), Sphenophyta, Progymnosperm (esipaljassiemeniset). Näillä kasveilla oli juuret ja lehdet, ja useimmat niistä olivat melko korkeita. 
Keskidevonikaudella noin 385 miljoonaa vuotta sitten ilmestyivät ensimmäiset pehmeävartiset Cladoxylopsida-ryhmän Wattieza-puut, joissa oli jo ligniiniä. Frasne-vaiheeseen tultaessa puustolle oli jo kehittynyt valtavat juurakot. Syväjuurisia puita oli jo noin 370 miljoonaa vuotta sitten. Tämä kiihdytti maaperän eroosiota. Varhainen saniaispuu Archaeopteris sisälsi oikeaa puuta ja kasvoi suureksi. Kauden tunnetuin kasvi lienee ollut kortetta ja liekoa muistuttava Rhynia. 
Noin 360 miljoonaa vuotta sitten kasvoivat ensimmäiset metsät.
Keskidevonin lopuilla ja Frasne-vaiheessa ilmestyivät esipaljassiemeniset. Myöhäisdevonin Fammene-vaiheessa ilmestyivät paljassiemeniset (Gymnospermia).
Kauden lopulla tapahtui kasvien nopea lajiutuminen, syntyi saniaisia ja siemensaniaisia sekä kortepuita (Calamites-puita), liekoja ja sinettipuita. Palmujen ja havupuiden edeltäjät luultavasti haarautuivat devonikaudella omaksi linjakseen.
Myöhäisdevonikaudella oli jopa 30-metrisiä puita.
Siemenkasvit ilmestyivät kauden lopulla ja lajiutuivat räjähdysmäisesti "devonin lajiräjähdyksessä". Hyönteisten ja siemenkasvien keskinäinen riippuvuus (pölytys) on peräisin devonikaudelta. Kasvillisuuden leviäminen maalle pienensi ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta, sillä kasvit vähentävät hiilidioksidia yhteyttämällä. Tämä alensi maapallon keskilämpötilaa kasvihuoneilmiön heikettyä ja saattoi aiheuttaa myöhäisen devonin joukkotuhon.

Eläimistö

Merissä sammaleläimet, simpukkamaiset lonkerojalkaiset eli brakiopodit, yhdyskuntia muodostaneet graptoliitit ja korallit olivat edelleen levinneet laajalle. Punaleviä kasvoi siellä, minne auringonvalo ei ollut voimakasta. Merieläimistöön kuului simpukoita ja erilaisia piikkinahkaisia, meritähdensukuisia eläimiä. Piikkinahkaisiin kuuluvat merililjat eli krinoidit olivat tavallisia. Pieniä niveljalkaisia trilobiittejakin oli yhä, mutta niiden määrä oli vähentynyt verrattuna aiempaan runsauteen. Epäillään, että kalat ja erityisesti hait alkoivat käyttää niitä ravintonaan. Koralleihin kuului muiden muassa nykyisistä poikkeavia levykoralleja (Tabulata) ja sarvikoralleja (Rugosa).
Leuattomat panssarikalat kehittyivät devonin keskivaiheilla leuallisiksi panssarikaloiksi, placodermeiksi (Placodermi). Placodermeistä kehittyi pian suuria saalistajia. Leualliset luukalat (Actinopterygii) kehittyivät ja varsieväiset (Sarcopterygii) ilmestyivät. Varhainen hai Cladoselache ilmestyi. Leualliset kalat syrjäyttivät alkeellisemmat ja hitaammat leuattomat. Ensimmäiset rustokalat eli hait syntyivät. 
Devonikauden kalkkikuoriset eläimet olivat suureksi osaksi erilaisia kuin nykyiset. Mustekaloille ja helmiveneille sukua olleet kuorelliset nilviäiset ammoniitit ilmestyivät. Niveljalkaiset trilobiitit, lonkerojalkaiset ja suuret sulkakorallit olivat edelleen yleisiä. Myöhäisdevonikauden joukkotuho koetteli lähinnä vain merieläimiä ja erityisesti niitä lajeja, jotka elivät lämpimässä ja matalassa merivedessä. Kaikkein eniten se vaikutti riutanrakentaja-lajeihin, mutta myös muun muassa trilobiitit, ammoniitit, lonkerojalkaiset ja leuattomat kalat kärsivät kovasti. Tuho oli luultavasti melko hidas ja kesti noin kolme miljoonaa vuotta.
Kalasammakko (Ichthyostega) nousi maalle myöhäisellä devonikaudella. Kalasammakon arvellaan kehittyneen varsievä- tai keuhkokalaa muistuttavasta kalasta, jotka olivat devonikauden kehityksen tulosta. Hämähäkkieläimet  ja satajalkaiset olivat jo valloittaneet maaperää ja siivettömät hyönteiset seurasivat tässä vaiheessa niiden perässä.