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地球生命进化的秘密长久以来被锁在岩石里。数个世纪以来，基于《圣经》中的创世描述，人们不仅认为地球非常年轻，且认为所有物种从一开始就没经历过任何变化。
在之后的18世纪晚期，苏格兰地质学家詹姆斯·赫顿（James Hutton）确立了一个理论，认为热和侵蚀等自然作用需要花费数百万年才能形成今天我们熟知的地质景观。这样的话，假使岩石真有那么古老，那么它们包裹着的化石也同样古老。
这些化石中有一部分和我们今天所知的生物全然不同，但另一些则类似，尽管仍然保有明显的不同之处。到了19世纪初，自然学家们将他们对这一问题的思考归纳成一种阶梯式进步的形式，即最古老的岩石中存在最简单的生命形式，越接近我们所处的时代，生命形式就越复杂。可能有人将这一进步过程称为“进化”，然而没人能解释为什么更简单的生命形式（如细菌和海绵）在今天仍然存在。也没人能解释当今世界上为什么仍然存在着种类如此繁多的物种。如果进化确实发生了，那么它是如何运作的呢？
答案便是：进化是盲目的，没有任何目的或方向。查尔斯·达尔文（Charles Darwin）睿智地发现了进化机制的关键：自然选择。19世纪30年代，还年轻的达尔文作为船上的自然学家，乘坐贝格尔号
展开了一场漫长的发现之旅。旅途中，他注意到不同大陆的生物之间具有某种相似性，如同样不会飞的南美大美洲鸵和非洲鸵鸟；再比如，他还注意到加拉帕戈斯群岛
上的不同雀鸟有着不同的喙，能让它们获得不同的食物来源。看来，大美洲鸵和鸵鸟有着共同的祖先；加拉帕戈斯的雀鸟也是如此。
达尔文深知他的理论与基督教传统观念有冲突，人类因此不再和其他动物有区别。与其说人类是按照上帝的形象创造的，不如说他们全都是猿类祖先的后代。因此达尔文等待着时机，期间搜集了证据，最终在1859年发表了《物种起源》。
达尔文提出，物种会随着时间的推移而进化，因为有时一个具有某种特征的物种会随机出现，而这一特征会使它们相比于其他生物来说更适于生存和繁殖。经过数代的繁衍，那些具有有利特征的个体会更有可能活下来，并将这种特征传给它们的后代。于是，物种有了变化，能更好地适应新环境。这一过程后来被称为“适者生存”。
“即使是具有了一切高贵品质的人……他的身体结构中仍然印刻着不可磨灭的印记，证明着他卑微的出身。”
查尔斯·达尔文《人的后裔》（1871年）
多年来，达尔文理论的部分内容经过了修改，而越来越多证据的出现使得自然选择说愈发无可争议，这些证据包括不同物种间身体构造和胚胎发育的相似性，人类尾骨（我们祖先尾巴的遗留部位）
等残留结构的存在，以及来自DNA的最关键证据。这让我们能够将自身的基因组与其他不同动物的基因组进行比较，并追踪二者之间的共同点和不同点。基于对遗传学的理解和DNA在其中发挥的作用，我们得以了解到不同特征起初是如何出现，并传递给下一代的。