地球诞生之初，大气层里还没有氧气，而是由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等气体和水蒸气组成，科学家称其为还原大气。还原性大气在闪电、紫外线、冲击波、射线等能源下，形成了一个个有机小分子化合物，或直接落入原始海洋，或经由湖泊、河流汇集到原始海洋。矿物黏土把这些生物小分子吸附到自己周围，在铜、锌、钠、镁等金属离子催化下，许多氨基酸分子脱去水分子连接在一起，形成更为复杂的蛋白质分子。许多核苷酸分子也在黏土的作用下脱去水分子而连接成核酸分子。在海洋中层长期积累、相互作用，进一步缩合成结构原始、功能不专一的蛋白质、核酸等生物大分子。生物大分子继续在原始海洋中积累，浓度不断增加，凝聚成小滴状，形成多分子体系。在一定的进化概率和适宜的环境条件下，再经过长期不断进化，大约在35亿年前，地球上终于出现了具有新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命体。这段时间，大约延续到距今30亿年。最早的原始生命体机构很简单，一个细胞就是一个个体，细胞里没有细胞核，靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活，被称作原核生物。当时，它们的生活环境是缺乏氧气的，但它们的生命活动却可以产生并释放氧气。随着原核生物的大量繁殖，被释放的氧气越来越多，地球的含氧量也渐渐增高。从20多亿年前开始，不仅水中氧气含量已经很多，而且大气中氧气的含量也已经不少。经过15亿多年的演变，大约在20亿年前，原核生物原来均匀分散在细胞里面的核物质相对地集中以后，外面包裹了一层核膜。细胞的核膜把膜内的核物质与膜外的细胞质分开，形成了细胞核，成为了真核生物。从此以后，细胞在繁殖**时不再是简单的细胞质一分为二，而且里面的细胞核也要一分为二。性别的出现是生物界演化过程中的又一个**。这种新的繁殖方式促进了生物的优生，加速推动生物向更复杂的方向发展。因此，真核的单细胞生物出现以后，经过几亿年的时间出现了真核多细胞生物。真核多细胞生物出现没有多久就出现了生物体的分工，一些真核多细胞生物体中的一部分细胞主要是起着固定植物体的功能，成了固着的器官，也就是现代藻类植物固着器。植物诞生了这些以后，器官分化开始出现，不同功能部分其内部细胞的形态也开始分化。地球上的生命，就这样从无到有，拉开了“物竞天择，适者生存”的序幕。为了便于讨论地球上生命的产生发展，我们引入了地质史上的时间坐标，将自地球诞生以来的所有年代都定格其中。0.12亿年第四纪更新世0.03亿年全新世0.001亿年从这个地质时代坐标表中我们可以看出，我们对自身家园的了解是一个不断细化的过程。其实，这与生命起源与进化的趋势也是一致的。在地球出现以来漫长的45亿年中，前5亿年是地球的形成期，在此期间实现了地核与地幔的分异，形成了原始地壳；自第40亿年前开始，便步入了生命的孕育阶段。依照通行的观点，最初的生命只是单细胞的生命，其表现形式是能与外界进行物质交换、能够进行新陈代谢与自身复制的多种微生物。至目前为止，已发现的最早的微生物化石已有35亿年之久，在南非的翁维瓦特群、无花果树群和澳大利亚的瓦拉伍那群、阿倍克斯玄武岩组的燧石层中，都发现了35亿年的丝状微生物化石。有的学者通过对格陵兰岛距今38亿年的沉积变质岩的研究提出，38亿年前就出现了微生物的活动。这样，自原始地壳形成到生命的萌生只余下2亿年的时光，而且这2亿年中地壳仍处在剧烈的动荡与变化之中，空中强烈的紫外辐射加上仍然有较高温度的地表，使当时地球的自然环境异常恶劣，就连当时刚刚形成的海洋，也因其水温之高，被地质学家们称为“热海”。在这种情况下，生命之由来便成为扑朔迷离的问题。关于生命的由来，从神学家、哲学家到古生物学家都从各自不同的角度进行着自己的探索。《圣经》中提出所有的生命都是上帝在伊甸园中的杰作。19世纪，又流行生命自生说，也就是说生命可以在无生命的物质中直接产生。20世纪以来，生命的外来说颇有影响，这一说法认为地球生命来自于外太空，是星际生命形态传播的结果。当然，最能被学术界认可的还是生命进化说，这是自达尔文以来被不断发展与完善的生命起源论。依照生命进化说，生命是由非生命形态中逐步进化而来，在距今38亿年以前的地球史上，进行的是从无机物到有机物的化学进化，地球形成过程中，构成生物的基本元素碳、氢、氧、氮、硫、磷、铁、镁的演化也在同时进行，而原始地球上独特的大气、辐射等环境又进而促成了有机分子的生成。1952年，美国科学家米勒成功地进行了有机分子生成的实验室模拟，他模拟原始地球的大气成分，将甲烷、氨气、水蒸气和氢使用弧光灯照射，通过1周的火花放电，合成了11种氨基酸，其中有4种存在于天然蛋白质中。此后，科学家又陆续进行了不同环境与条件下的类似实验，成功地合成了氧化物、甲醛等多种非生物有机物。这些都证明了原始地球上曾经发生的从无机分子到有机分子的化学进化过程。当然，我们并不否认，星际有机分子也可能会通过种种途径比如彗星进入地球，参与地球早期的化学进化。问题的关键是这些有机化学物质如何进化为生物物质的。到目前为止，关于有机化学物质如何进化为生物物质虽然没有定论，但其转化的场所已被学界公认，这就是原始海洋；也就是说，生命源于浩瀚的海洋。以此为基点，比较有代表性的学说有三大流派：一派是“温汤说”。此说认为生命形成于浅海海域的温水池中，这一区域富含有机质，在气压、温度以及闪电辐射作用下，形成了孕育生命的“原始汤”。一派是“泥土说”。法国古生物学家诺埃尔·德·罗斯内即认为，生命不是像人们长期以为的那样出现在海洋里，而是很可能出现在一些环礁湖和沼泽里。这些地方白天炎热干燥，夜里寒冷潮湿，也就是干涸之后重新水合。在这类环境里有石英和泥土，长长的分子链陷于其中并彼此组合。最近一些能够模拟水塘干涸的实验证实了这一点：有了泥土，这些了不起的“基质物”就自发地组合成小的核酸链，即脱氧核糖核酸(dna)—未来遗传信息的支柱—的简化形式。第三派是“海底高温说”。20世纪70年代末，美国伍兹霍海洋研究所的考察潜艇发现了太平洋东部洋嵴上水热喷口这一特殊生态系统。在水深2 000～3 000米、压力265×105～300×105pa的喷口附近，水温最高达350℃。这里不但有各种能自养的极端嗜热的古细菌生存，而且喷出的水中有ch4、cn等有机分子，表明此处可能有非生物的有机合成。一些学者认为这种特殊的水热环境和特殊的生态系统提供了地球早期化学进化和生命起源的自然模型。生命诞生了，但最初的生命只是非常弱小的微生物。它们在环境恶劣、动荡不安的地球上开始了生命的进化。经过10多亿年的历程，到元古宙时代，出现了蓝菌的迅速扩张，它们普遍分布于浅海陆缘地带的水中，成为当时地球上主要的生物类群。这一时期所留下的叠层石也成为元古宙碳酸盐岩中的一大壮观。正因为如此，地质学家们往往把这一时期称为“蓝菌时代”。不要轻视蓝菌这种单细胞的藻类，其存续的时代之久远与数量之巨，使其成为地球环境改变的重要推动因素。蓝菌生命的动力源是没有臭氧阻挡的可见光，借助于与这种强光的光合作用，蓝菌把水分解为氢和氧，氢与二氧化碳化合，延续着其生命，而氧则不断地进入大气。一方面使得大气层中二氧化碳含量下降，氧的比例增大，另一方面又造就了臭氧层，这都为下一时代生命的繁荣创造了充分条件。当然，这一过程同时又是蓝菌对自身生存环境的摧毁过程，新的环境已不是蓝菌的乐园。到元古宙中晚期，随着臭氧层的形成，海水表层被浮游的真核单细胞生物所笼罩，直接影响到底栖的蓝菌。至元古宙末期，蓝菌时代骤然结束。与蓝菌的由盛而衰同时，在元古宙晚期，就是10亿年前以来的震旦纪中，地球的自然环境也正在发生着剧烈的变动。元古宙中期形成的超级**和古老的冈瓦纳**都处在崩解之中，大规模的海底扩张与板块间的碰撞带来了一系列的造山运动与海陆升降。与此同时，由于大气层中二氧化碳的递减等一系列原因，带来了全球性气温下降和冰期的到来。自地球形成以来，比较典型的冰期有三次：前两次分别发生在26亿～25亿年前和22亿～18亿年前；第三次发生在元古宙晚期，又被称作“晚元古代大冰期”。冰期的到来伴随着冰川的扩张和两极冰帽的膨胀，造成了海平面下降，新的大面积浅海滩形成，从而为这一时期生命的进化提供了特定的环境与条件。对于原有的生命形态而言，这种环境的变化其实是恶化，它们中的大部分会因此而消亡，只有很少部分能以自身的进化适应环境的变化，求得更高形态上的发展。对于新的生命形态而言，这种环境的变化又是一种契机、一个新的阶梯，它们可以由此进入属于自己的必然王国。从生命的地质记录来看，也的确如此。这一时期，在盛极而衰的单细胞的蓝藻迅速消亡的同时，生命演化史上发生了一系列的变化，诸如多细胞生物的出现、性与有性生殖的起源以及动植物分野的形成等，为下一时代生物世界的爆发式飞跃奠定了基础。知识点细胞
在生物学上，细胞没有统一的定义，通常可以这样描述：能进行独立繁殖的有膜包围的生物体的基本结构和功能单位，主要由细胞核、细胞质构成。细胞是生命的基本单位，除病毒外的所有生物，都由细胞构成。自然界中既有单细胞生物，也有多细胞生物。细胞可分为两类：原核细胞、真核细胞，但也有人提出应分为三类，即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来作为与之并列的一类，这样细胞就分为：原核细胞、古核细胞、真核细胞。细胞是人体基本的结构和功能单位，人体共约有细胞40万亿～60万亿个。最大的人体细胞是成熟的卵细胞，直径可在0.1毫米以上；最小的人体细胞是血小板，直径只有约2微米。