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大约46亿年以前，地球刚刚形成的时候，它的平均温度与太阳表面的温度相差不多。过了7亿年，地球上展开了生命演化和繁衍的历程。
在宇宙中的某些地方，也许有一些星球上存在着生命物质，但地球却是目前可以确定的唯一一个有生命存在的地方。根据目前的研究，地球上的生命是在水中经历了一系列化学性“意外”事件以后才产生的。以太阳能和化学能为动力，这些“意外”便创造出了构成生物机体的复杂物质。
这些石堆是形成于西澳大利亚鲨鱼湾的叠层石。它们是由蓝细菌（蓝绿藻类原核生物）形成的。蓝细菌是一种从阳光中汲取能量的简单微生物，能够捕捉周围的沉淀物，那些沉淀物胶结在一起后，最终形成了一个个的小丘。鲨鱼湾的叠层石一般有着几千年的历史，但有的化石叠层石却有着3.4亿年的历史，是地球上最早的生命迹象之一。
地壳在刚形成的时候，有大规模的火山喷发活动。这其实有助于产生适合生命生存的环境，因为火山喷发产生了大量的水汽，而水汽最终冷却凝结形成了海洋，同时还产生了大量的矿物质，成为早期细菌的能量来源。
在地球的组成物质中，99.99999%是非生物——没有生命的物质。与生物不同，非生物不能利用能量进行生长，对周围的世界也不能作出任何反应。最重要的是，它不能进行生殖。那么又是什么让这样毫无生气的开端产生了40亿年前的生物呢？
大多数科学家认可的答案是，溶在海洋中的含碳物质发生了一系列随机的化学反应，而生物就是从这些反应产生出来的。其中的一些反应形成了油性细胞膜包裹着的微泡，里面包含着一些液体微滴，它们与外面的水世界是完全隔离的；另外，一些反应则形成了一些特殊物质，它们通过吸引周围更加简单的化学物质而进行自我复制。不知怎样，这两类反应产生的物质就结合到了一起，从而产生了第一个能进行自我复制的细胞。当这些细胞开始利用能量的时候，生命也就随之产生了。
细菌是第一种有生命的东西，它们从溶解性的化学物质中获取能量。但是当它们的数量越来越多时，那些化学食物的供应就显得越来越不足，一场生存竞争也就在所难免了。这是生命的一种特征，因为对于生物来说，资源总是供小于求。竞争能让生物得以进化，给生物演化和向高级演变提供了机遇和可能。
经过漫长的早期进化，一些细菌逐渐有了新的生存方式——它们拥有了直接从阳光中获取能量的能力，而这个过程就被光合作用刚出现的时候，地球基本被氮气和二氧化碳充斥，几乎没有一点儿氧气。而与早期生命形式不同的是，光合细菌能够将氧气作为废物排出。环境中的含氧量也随之缓慢增加到今天的21%。
这块微化石来自一种叫作枪击燧石的岩层，发现于加拿大的西安大略。这种岩层形成于20亿年前，含有一些已知最早的光合微生物的遗骸。
称为光合作用。可以说，通过光合作用获得能量的生存方式让生命向前迈了一大步。
氧气对很多原始的细菌来说是一种高活性的反应物质——致命的毒药——所以这些细菌不得不退到那些没有氧气的泥浆和沉淀物中。但是，随着氧含量的增加，更加复杂的需氧型生命系统出现了。这些生命有机体能够利用氧气燃烧它们细胞内的燃料。也就是说，它们能够在需要的时候释放能量。生命进化开始加速！
第一种“需氧”的生命体被称为原生生物，是一种单细胞的水生微生物，比细菌大，身体构造也复杂得多。在今天的淡水和海洋中，它们随处可见。但它们的优势地位并没有持续太久，因为在100多万年前，植物和动物就开始出现了。