Pirmieji gyvybės bandymai kolonizuoti žemę buvo mikrobų kilimėliai, didelės plokščios fotosintetinių mikrobų kolonijos, kurių suakmenėjusios liekanos datuojamos 2.6 milijardo ir 2.7 milijardo metų senumo. Milijardus metų mikrobai buvo vienintelės gyvybės formos, kolonizuojančios žemę (ir apskritai vienintelė gyvybė). Šie mikrobai daugiausia gyveno vandenynų ir upelių pakrantėse ir atrodė kaip tik žalias dumblas. Prireiktų dar daug milijonų metų, kol gyvybė rimtai kolonizuotų žemę.
Pirmieji galimi pėdsakai sausumoje datuojami prieš 530 milijonų metų, Kambro laikotarpiu. Šios pėdsakų fosilijos, žinomos kaip Protichnites ir Climacticchnites, atrodo kaip keletas neryškių iškilimų ir ilgų griovelių, panašių į motociklų vėžes. Manoma, kad abu šiuos pėdsakus padarė ankstyvieji nariuotakojai, o kai kurie iš jų tuo metu yra gana dideli – net 10 cm (4 colių) pločio. Šiuos pėdsakus galėjo palikti jūrų skorpionai, keliaujantys iš vieno potvynio baseino į kitą.
Pirmosios plačiai paplitusios antžeminės fosilijos atsirado tik maždaug prieš 425 milijonus metų, Silūro laikotarpiu. Pirmoji gyvybė, kolonizavusi žemę, buvo samanos ir kerpės. Po jų atsirado paprasti kraujagysliniai augalai, tokie kaip Cooksonia (daugiausia iš šiaurinio pusrutulio) ir Baragwanathia (iš Australijos), kuriuos greitai pasekė sausumos grybai, palikę fragmentines fosilijas. Šie augalai pradėjo augti labai trumpai, vos kelių colių aukščio, tačiau paliko didelius fosilijų „miškus“. Jie dar neturėjo diferencijuotų stiebų ar lapų.
Kai žemėje pradėjo formuotis gražus dirvožemio sluoksnis, galėjo augti daugiau augalų, sukeldami teigiamą grįžtamojo ryšio ciklą apie žemės kolonizaciją. Iki Silūro laikotarpio pabaigos susiformavo paprasta sausumos ekosistema, apimanti šimtakojus žolėdžius, šimtakojus ir voragyvius mėsėdžius, kirminų detritivores ir grybų skaidytojus. Tikėtina, kad buvo ir nematodų, tačiau jie nepaliko fosilijų. Prireikė kelių dešimčių milijonų metų, kol gyvybė toliau kolonizavo žemę.