結構生物化學/地球歷史
據大爆炸理論，地球形成於大約 45 億年前。由於還原性條件和超高溫氣候，生命沒有出現在原始地球上。然而，數十億年後，分子開始出現跡象。直到 39 億年前，這些分子才開始形成原生物。地球早期的還原性大氣和條件也促進了有機合成。由於氣候、閃電、紫外線和火山，地球上到處都是能量。奧巴林-霍爾丹假說被提出，以解釋地球早期的條件，並幫助闡明第一批分子是如何形成的。其他理論假設地球可能受到包含 D 和 L 氨基酸的隕石的轟擊，但在數十億年的時間裡，L-異構體氨基酸占主導地位，並在今天所有生物體中都存在。
生命歷史的證據：透過研究化石以及相對年代測定和絕對年代測定，地質學家能夠建立地球歷史的地質記錄。化石是古代生物或活動的遺骸。化石型別包括印痕化石、遺蹟化石、石化和琥珀。相對年代測定提供了一個地質時間尺度。疊覆原理指出，在沉積岩中，最高的地層是最年輕的，反之亦然。絕對年代測定是一種使用放射性同位素和元素半衰期來確定地質柱中地層實際年齡的技術。
目前的地質記錄將地球歷史劃分為三個宙：太古代、元古代和顯生宙。太古代和元古代共持續了大約 40 億年，而顯生宙涵蓋了地球歷史最近的 5 億年 [2]。
顯生宙代表了地球上動物存在的大部分時間。這個宙在地質記錄中被分為三個代：古生代、中生代和新生代。
在寒武紀生命大爆發之前，以及在我們今天知道的三個生命域出現之前，地球上的條件非常極端和惡劣。然而，原生物（非生物形成的有機分子）隨著時間的推移開始形成，據推測是第一個分子，也是原核細胞的前體。經過數十億年，原核細胞形成了，與這些原核細胞一起，藍藻開始生長和進行光合作用，從而將氧氣釋放到大氣中，改變了地球的氧氣水平。在此之前，地球幾乎沒有氧氣。隨著細胞的重新多樣化，細菌開始結合。因此，細菌的結合隨著時間的推移導致了單細胞真核生物，即原生生物。隨著原生生物開始複製和生長，多細胞真核生物開始出現，並導致了多細胞生物。這些條件隨著時間的推移為寒武紀生命大爆發鋪平了道路，在寒武紀生命大爆發中，生命的多樣性在巨大的範圍內發生了。
前寒武紀 - 太古代：35 億年前（十億年前） - 發現最古老的化石（細菌）。在生命的最初 15 億年裡，只有原核生物。發現了藍藻的化石，它們是有氧的，可以進行光合作用。27 億年前 - 大氣中積累了氧氣，鐵從海洋中沉澱出來。 [1]
前寒武紀 - 元古代：19 億年前 - 發現最古老的真核生物。12 億年前 - 多細胞真核生物 - 藻類 - 發現。7 億年前，存在著多樣化的藻類和軟體動物。6.5 億年前 - 地球經歷了巨大的冰川期（雪球地球），使地球降溫。5.4 億年前 - 寒武紀生命大爆發 - 多樣化的動物和藻類出現。 [2]
在地球歷史上，發生了許多導致重大演化的關鍵事件。“氧氣革命”就是其中之一。大氣中大部分氧氣來自生物起源，特別是古代藍藻光合作用中水分解的步驟。氧氣首先溶解在周圍的水中。當氧氣濃度足夠高時，氧氣開始與溶解的鐵發生反應。這種反應產生了氧化鐵，氧化鐵沉澱下來形成沉積物。隨著氧氣濃度的不斷升高，海洋和湖泊很快被氧氣飽和，氧氣開始從水中“溢位”到大氣中 [2]。在 23 億年前到 27 億年前之間，大氣中氧氣的含量一直在逐漸增加；然而，氧氣被新增到大氣中的速度迅速上升，導致氧氣含量從其目前水平的 1% 上升到 10% [2]。這被稱為“氧氣革命”，它對當時地球上的生命產生了巨大的影響。許多原核生物群由於氧氣有毒而滅絕，氧氣透過攻擊化學鍵、抑制酶和破壞細胞來損害這些群體的生存。倖存下來的物種透過棲息在厭氧環境中而生存下來。這場革命還產生了多種適應，其中之一是細胞呼吸。氧氣革命還帶來了第一個真核生物。內共生理論可以進一步解釋真核生物的起源。
古生代以寒武紀生命大爆發為標誌，在此期間，生物的多樣化發生了爆炸，在地球上形成了不同的生命形式。由於在古生代之前缺乏化石記錄，我們無法確定寒武紀生命大爆發何時真正發生，但今天生物體上的頜骨、附屬肢體、骨骼和其他新穎結構開始形成。海洋生物也出現了多樣化。第一批脊椎動物出現在 5.25 億年前。許多生物入侵了陸地。第一批陸地植物和真菌出現在 4.6 億年前。第一批陸地動物節肢動物出現。在此之後，發現第一批昆蟲是 3.96 億年前。此外，第一批陸地脊椎動物（兩棲動物）出現在 3.6 億年前。晚古生代出現了羊膜動物（陸生動物）。 [3]
同時，由於大陸漂移，地球開始向一起移動，形成一個超級大陸，即盤古大陸。淺海棲息地減少，出現了寒冷惡劣的內陸氣候。然而，古生代以一次被稱為二疊紀大滅絕的物種大滅絕事件結束。在大約 2.51 億年前的二疊紀期間，96% 的物種滅絕。這是因為大規模的火山噴發釋放了 SO2 和 CO2，導致全球變暖反饋。海底火山大量釋放甲烷導致海洋環流發生變化，並形成了缺氧海洋，即氧氣耗盡的海洋。 [4]
中生代，也被稱為恐龍時代，展示了生物的更多生長和多樣化。裸子植物出現在中生代早期。在中生代中期，出現了恐龍。侏羅紀晚期出現了鳥類。哺乳動物起源於中生代早期。1.27 億年前出現了被子植物（開花植物）。同時，由於大陸漂移，地球上的盤古大陸開始分裂。中生代的結束也標誌著又一次物種大滅絕（尤其是恐龍滅絕），即白堊紀大滅絕，據推測是由一顆巨大的小行星撞擊尤卡坦半島地區造成的。在該地區周圍發現了銥層，因此證明可能有一顆災難性的小行星撞擊了該地區，影響了當時生活在該地區的植物和生物。全球影響包括（1）地殼物質被噴射到平流層，（2）靠近撞擊點的廣泛火災，（3）光合作用減少了數年，（4）全球氣溫下降。
新生代，也被稱為哺乳動物時代，始於所有恐龍（除了鳥類）滅絕之後。第一批草出現在 4000 萬年前。在更新世初期，即 200 萬年前，出現了冰川期。人類在此期間進化。我們今天所知的人類智人在 10 萬年前開始在地球上繁衍。存在許多誤解：我們的祖先不是黑猩猩，不是半蹲的穴居人，也不是恐龍的同代人。
1. Campbell，Neil A. (2005)。生物學。Pearson。 ISBN 0-8053-7146-0 無效 ISBN.
2. Campbell，Neil A. (2010)。生物學第 9 版。Pearson。ISBN-10: 0321558235。
3. 由 Woudloper 派生作品：Andrew Colvin (Geologic_clock.jpg) [公有領域]，來自維基共享資源