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在那个地球被认为只有几千年历史的时代，人们认为各个种类的植物和动物都没有发生过任何改变，它们完全是按照今天的样子被一下子创造出来的。但是当人们发现和研究“岩石记录”之后，这一信念便开始产生动摇。人们开始怀疑，许多物种都是经过漫长的年代渐渐发展成现在的样子的。这种观点在后来催生出了进化论：生活在地球上的所有物种，无论是动物还是植物，都是由一些简单、原始的海洋生命形式经过漫长而连续的演变和进化才最终形成的。
和地球的年龄问题一样，生物进化论在过去也一直是人们激烈争论的主题。曾几何时，由于一些相当莫名其妙的原因，生物进化论被认为与正统的基督教、犹太教和穆斯林教义不能相容。好在那个时代已经过去了，现在信奉东正教、新教、犹太教和伊斯兰教的人都可以自由地接受这个更新、更广泛的观点，即所有生物都有一个共同的起源。地球上似乎没有生命是突然出现的，生命始终在不断地发展演化。想象一下，随着时间长河的流逝，生物经过一代又一代，从起初在潮起潮落的泥沙中蠕动，逐渐进化为拥有自由、力量和意识的生命。
生命是由个体组成的，这些个体是确定的事物，它们不同于块状或团状的无生命物质，甚至也不同于无界限的静止晶体，它们具有非生物体所不具有的两种特性：一是可以把其他物质吸收到自己体内，使之成为自己的一部分；二是它们可以繁殖。它们能够摄取食物、繁殖后代，也能够产生与自己在很大程度上相似又稍有不同的新个体。每个个体与它的后代之间既存在特定的家族相似性又存在个体的差异。任何一个物种在任何一个历史阶段都是如此。
现在科学家们依然无法向我们解释为什么生物与其后代具有这样的相似性和差异性。但是，看到生物与其后代本就是相似而又不同的，而由此得出物种生存环境若发生变化，其本身也必然会发生变化的结论，这是一种常识，而不是科学知识。因为在任何一代的物种中，必定有许多个体，它们的个体差异使它们更好地适应了这个物种必须生存的新环境；也必定有许多个体，它们的个体差异使它们更难以生存。总的来说，前者会比后者寿命更长，繁殖能力也更强。物种按照这样的原则代代相传，它们的整体素质将越来越好，这个过程就叫作“自然选择”。自然选择既不是科学的理论，也不是由繁殖与个体变异事实中推测出来的必然结论。世界上有某种其他力量决定着物种的灭绝与生存，科学家们也无法给出明确的答案。不过，假如有人否认这种从生物出现以来就存在的自然选择作用，那么他要么无视有关生命的基本事实，要么就是缺乏基本的思考能力。
达尔文关于物种演化的理论是现代演化思想的基础。
许多科学家已经对生命的最初起源进行了推测，这种推测通常很有趣，却始终都没能得出一个绝对确切的认识或令人信服的猜测。但是，几乎所有的权威专家都认为，它应该是始于阳光照射下的温暖的浅海泥沙中，之后随着潮起潮落而播撒到海岸和大海深处。
在那早期世界中，潮汐活动异常剧烈。生命体很容易被冲到海滩上晒死，或者裹挟到深海中，由于缺少空气和阳光而死。这样的生存环境使它们朝着生根、固定的方向发展，并迫使一些物种长出外壳以避免离开水面后急剧脱水。起初，生命体依靠对味道的敏感来寻找食物，依靠对光线的敏感而从黑暗的深海和洞穴中走出，或是因过度明亮而从险象环生的浅滩中逃离。早期生物身上的甲壳，与其说是为了抵御外敌，不如说是用来防止干燥——不过，牙齿和爪子倒是早就出现了。
前文我们讲过古代的海蝎，它体型非常大，在很长一段时间里都是生物界的霸主。现在很多地质学家认为，在五亿年前的志留纪，地球上出现了一种更强大的新型动物，它有眼睛和牙齿，能够在水里游泳——这就是原始鱼类，我们已知的最早的脊椎动物。
在下一个岩层中，也就是泥盆纪的岩层中，这种鱼类的数量明显增多，一跃成为地球上最繁盛的生物。正因如此，在岩石记录中，这一时期被称为“鱼类时代”。如今，这些鱼类早已从地球上消失了。它们和今天的鲨鱼、鲟鱼相似，都喜欢穿梭于水中，在海藻间穿行、捕食，有的时候还会在水面上飞跃，为远古海洋带来了不少生机。以我们现在的标准来看，这些鱼类并不算大，很少有能够达到两三英寸以上的，不过也有例外，那时有一种特殊的鱼竟长达二十英尺之多！
从地质学的观点看，这些古老的鱼类，看上去和地球上此前出现的生物都不相关。动物学家们曾对这些鱼类的始祖提出过许多有趣的看法，但大多数都是通过对它们现存近亲鱼卵的发育及其他类似的资料推测而来的。很明显，脊椎动物的祖先是软体动物，很有可能是那些现在嘴里或嘴周围长出牙齿般硬物的小型水生动物。在长时间的进化之后，原始鱼类才成为有牙齿、全身长满齿状鳞片的动物，如鳐鱼和角鲨等。而齿状鳞片的形成，使它们得以摆脱黑暗，朝着有阳光照耀的地方游去，最早的脊椎动物就这样出现在地质记录中了。