Τα μικροβιακά στρώματα είναι πολυστρωματικά φύλλα μικροοργανισμών — κυρίως βακτήρια και αρχαία (άλλος τομέας μικροβίων μεγέθους βακτηρίων) που κυριαρχούσαν σε μεγάλο μέρος του πλανήτη για δισεκατομμύρια χρόνια, πριν από την εξέλιξη των πολυκύτταρων οργανισμών, οι οποίοι έφαγαν αμέσως αυτά τα μικρόβια μόλις έφτασαν στο σημείο. Τα μικροβιακά χαλάκια βρίσκονται συχνά στη διεπιφάνεια μεταξύ δύο ουσιών, ειδικά σε υγρά ή βυθισμένα περιβάλλοντα, όπως ο πυθμένας της θάλασσας. Αυτά τα μικροβιακά χαλάκια συγκρατούνται μεταξύ τους από εξωκυτταρικές πολυμερείς ουσίες — επίσης γνωστές ως αφρός — οι οποίες ενισχύουν τη δομή τους και τις προσκολλούν στο υπόστρωμα.
Απολιθώματα για μικροβιακά χαλάκια εμφανίζονται πριν από 3,500 εκατομμύρια χρόνια, αποτελώντας την πρώτη άμεση απόδειξη ζωής στη Γη. Αρχικά, τα μικρόβια στα χαλάκια ήταν χημειοαυτοτροφικά – που σημαίνει ότι έπαιρναν την ενέργεια και τον άνθρακα τους συνδυάζοντας μαζί χημικές ουσίες που βρίσκονται κυρίως σε υδροθερμικές οπές στον πυθμένα του ωκεανού. Στη συνέχεια, πριν από περίπου 2,600 εκατομμύρια χρόνια, τα μικρόβια εξέλιξαν τη φωτοσύνθεση, μπορούσαν να επεκταθούν έξω από το «υδροθερμικό γκέτο» σε ένα πολύ ευρύτερο φάσμα περιβαλλόντων, ειδικά στα κορυφαία 100 – 300 m (328 – 985 πόδια) της στήλης του νερού, γνωστά ως πελαγική ζώνη, και κάθε τμήμα του βυθού της θάλασσας με διαθέσιμο φως.
Τα μικροβιακά χαλάκια είναι το πλαίσιο μέσα στους πρώτους πολυκύτταρους οργανισμούς που αναπτύχθηκαν. Μερικοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι οι πρώτοι πολυκύτταροι οργανισμοί, η πανίδα του Ediacaran, ζούσαν προσκολλημένοι στα ψάθες και κέρδιζαν την ενέργειά τους μέσω της συμβίωσης με τα φύκια, κατανεμημένα σε όλο τους το σώμα. Τουλάχιστον, αυτό φαίνεται εύλογο, καθώς οι οργανισμοί του Ediacaran δεν διαθέτουν έντερο ή οποιαδήποτε προφανή συσκευή διατροφής. Σε αυτό που ονομάζεται «ζωή στα χαλάκια», οι κινητοί οργανισμοί εξελίχθηκαν αρχικά ως λαγούμια στα χαλάκια, σκάβοντας ρηχά οριζόντια λαγούμια μέσα από αυτά, μερικά από τα οποία διατηρούνται μέχρι σήμερα.
Κατά την περίοδο της Κάμβριας, περίπου πριν από 542 εκατομμύρια χρόνια, υπήρξε μια «επανάσταση βιοδιάβρωσης» που συνέβη όταν τα κινητά ζώα διεύρυναν το μέγεθος, την πολυπλοκότητα και τη σειρά συμπεριφορών τους. Στην πραγματικότητα, πολύπλοκα κατακόρυφα λαγούμια — που απουσίαζαν στην προηγούμενη περίοδο του Ediacaran — αποτελούν μέρος του επίσημου ορισμού της έναρξης της Κάμβριας, μαζί με την εμφάνιση πανταχού παρόντων οργανισμών γνωστών ως μικρές όστρακο πανίδα. Αυτά τα πολύπλοκα λαγούμια σηματοδοτούσαν την αρχή του τέλους των μικροβιακών χαλιών, τα οποία δεν μπορούσαν πλέον να αντέξουν οικονομικά να υπάρχουν ως μια τέτοια συμπυκνωμένη πηγή τροφής στο ύπαιθρο. Σήμερα, τα μικροβιακά χαλάκια βρίσκονται μόνο σε περιοχές που στερούνται περισσότερες άλλες ζωές, όπως λεπτές κρούστες σε ερήμους, σε πολύ αλμυρά νερά ή στα βαθιά σημεία του πυθμένα του ωκεανού.