A mediados del siglo XIX, el geólogo canadiense Sir John William Dawson descubrió los restos fósiles de un pequeño reptil en el interior del tocón fosilizado de un árbol en una mina de carbón de Joggins, Nueva Escocia. Se trata del reptil más antiguo conocido. Dawson bautizó al animal con el nombre de Hylonomus lyelli ("habitante del bosque de Lyell"), en honor de su maestro, el geólogo británico Sir Charles Lyell. En 2008, los yacimientos de Joggins, que contienen el registro fósil más completo de las formas de vida terrestres del periodo Carbonífero, fueron declarados por la UNESCO Patrimonio de la Humanidad.

Hylonomus, un animal con aspecto de lagartija de unos veinte centímetros de longitud, vivió hace unos 315 millones de años, al final del periodo Carbonífero. En esa época, Nueva Escocia formaba parte de la zona ecuatorial del supercontinente de Pangea, y estaba cubierta por extensas selvas tropicales. Las zonas más bajas y pantanosas de esas selvas, que con el paso del tiempo formaron grandes yacimientos de carbón, sufrían frecuentes y violentas inundaciones, que arrancaban árboles de cuajo y los sepultaban en el fango. En los tocones huecos de los árboles muertos se acumulaba materia orgánica en descomposición, que atraía una gran cantidad de pequeños invertebrados. En esas cavidades buscaba refugio y alimento Hylonomus.

Hylonomus se diferenciaba de sus antepasados anfibios en varios aspectos fundamentales. Su cabeza era más pequeña y menos aplanada; sólo representaba una quinta parte de la longitud total del animal, mientras que en los anfibios ocupa un cuarto o un tercio del total. El número de huesos del cráneo era más reducido, y las mandíbulas estaban dotadas de músculos más fuertes y de más movilidad, lo que le permitía, con sus afilados dientes, perforar y triturar el duro caparazón de los invertebrados, como caracoles e insectos, que le servían de alimento. El esqueleto de Hylonomus era muy ligero, y sus patas, extendidas hacia los lados, estaban dotadas de dedos muy largos y delgados. Todas estas características hacen que los paleontólogos consideren a Hylonomus el reptil más antiguo conocido.

En el mismo yacimiento donde se encontró Hylonomus se ha descubierto también un animal parecido, llamado Paleothyris. Pero las diferencias anatómicas entre los dos animales indican que Paleothyris no era un reptil como Hylonomus, sino un antepasado de los mamíferos. Una característica común de los reptiles y de los antepasados de los mamíferos (y también de los actuales ornitorrincos y equidnas) es el llamado huevo amniótico, el huevo protegido por un cascarón, que permite a estos animales reproducirse lejos del agua, cosa que no pueden hacer los anfibios. El cascarón protege al huevo amniótico de la desecación; gracias a él, esos animales han podido colonizar todos los ambientes de la tierra firme. Los huevos amnióticos de los reptiles y los de los mamíferos y sus antepasados son tan parecidos, que los paleontólogos suponen que tuvieron un origen común. Así que, aunque no se han encontrado pruebas fósiles, seguramente Hylonomus ya ponía sus huevos en tierra firme.