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通过分析地球上的化石，人类推测地球诞生于46亿年前。在地球诞生约8亿年之后，海洋里诞生了最早的生命。所有生物的共同祖先都是没有细胞核或细胞器的原核生物。所谓细胞器指的是由膜包裹的线粒体、叶绿体和内质网等。
原核生物没有细胞器，也没有核膜，原核与细胞质之间的界线不明显，内有环状的遗传物质（DNA）。原核生物还具有连接细胞膜和氨基酸，负责合成蛋白质的核糖体，以及在蛋白质合成过程中发挥重要作用的核糖核酸（RNA），核糖核酸可以传递遗传物质。我们熟悉的细菌就是典型的原核生物。
时间流逝，几种原核生物之间同享遗传物质与细胞质，就形成了原始真核生物。它们与生活在有氧地带的好氧菌共生，后者就是产生能量的线粒体。它们与运动型细菌共生，后者带来了纤毛、鞭毛和中心体。今天植物细胞中的叶绿体，则是早期真核生物与能够进行光合作用的细菌共生的结果。就这样，最早的生命体原核细胞就形成了以细胞核为代表的细胞器，然后进化成为真核生物。
有组成核的要素（遗传物质），但没有核膜的原核细胞（上），与拥有较清晰边界的核的真核细胞（下）
保留了生活在地质时代的古生物遗骸或痕迹的岩石被称为化石。科学家可以通过在特定时期广泛出现但后来灭绝的生物的化石，来判断化石所在地层的生成时期，这样的化石被称为标志化石。只适应特定的环境并延续至今的物种的化石，可以告诉我们化石所在地层所属年代的环境特征，这类化石被称为指相化石。恐龙化石就是典型的中生代的标志化石。
指相化石所载物种生存时间长，分布面积小。典型的指相化石有蕨类和珊瑚化石。蕨类生活在湿润温暖的陆地，珊瑚生活在温暖的浅海。标志化石所载物种的生存时间短，分布面积广。典型性的标志化石有三叶虫、恐龙与菊石的化石。三叶虫生活在古生代寒武纪，恐龙和菊石主要生活在中生代三叠纪。科学家可根据标志化石推测这些化石所在地层的年代。
通过遗迹或史料推测出的时代被称为历史年代，通过化石等地层记录推测出的时代被称为地质年代。地质年代可根据生物界的急剧变化（大灭绝）或较大差异分为宙、代、纪、世、期等
* 现国际使用的地质年代表中已舍弃“隐生宙”，代之以早期为“太古宙”，晚期为“元古宙”。——编者注
距今约38亿年前，地球上生存的主要是细菌和古细菌等非常小的生命体。随着单细胞植物、动物、真菌的出现和繁衍，生命体逐渐变得更加复杂多样。
原核生物统治了地球约20亿年。其间地球上的氧气浓度等发生了变化，大约在21亿至16亿年前，地球上出现了最早的真核生物。接着经过多个进化阶段，多细胞植物出现了。在前寒武纪，多细胞动物出现。
在越来越复杂的生命之树上，也有一些树枝没有得到进一步伸展——由于各种原因，一些物种完全消失。受环境等因素的影响，历史上有过大部分物种一下子完全消失的情况，这种现象被称为“大灭绝”。在古生代末期的二叠纪，有95%的生物灭绝，存活下来的少数生物适应了极端的环境，使生命之树长出了新的枝蔓。经过很长时间再次稳定下来的地球生物圈与古生代相比发生了巨大的变化。
灵长类是在什么时候出现在生命舞台上的呢？从最早的哺乳动物到灵长类，其间经历了怎样复杂的变化呢？接下来让我们一起来探讨。