前言：我是一名历史爱好者。
历史被归入文科，但我却是一名彻头彻尾的理工男。在我看来，时下流行的历史作品往往流露出太多的人文气息，虽然这样的作品看上去更加生动，能吸引到更多读者。但对于我这种喜欢刨根问底的人来说，我还是希望能有那样的作品，能让我们在回顾历史的同时，被调动的不仅仅是情绪，还能引发我们去思考，去进一步探求那些隐藏在现象背后的东西。
想来想去，觉得不如自己来写一篇，权做抛砖引玉。这将是一篇带一定科普性质的连载，我也会试着把过去与现在、 个人与社会、人文思想与时代背景、主流观点与个人理解对照着进行叙述。希望能获得各位读者朋友的关注与支持。
既然是尝试，难免会存在不足之处，但我的写作态度肯定是很认真的。欢迎各位读者批评指正，也不吝打赏支持了，呵呵呵。

首先，让我们来聊一聊关于我们人类唯一的家园——地球的一些情况吧。
形成生命并维持其存在与发展的条件非常严苛，地球能满足这一系列的条件是极难得的偶然事件，而相对于整个宇宙庞大的星球总量来说，这种偶然可能又成了必然发生的事实。
太阳系形成于约46亿年前，太阳自身就占据了太阳系总质量的99.9%，而地球只是由被甩到距太阳约1亿多公里外的一丁点残渣余烬聚合而成，质量只有太阳的35万分之一。
一亿年后，地球逐渐冷却沉淀下来，地壳等层面结构开始形成，并出现原始海洋、大气层，从而进入地质时代。但这一时期地球上的地质活动依然极其剧烈，火山喷发遍布，熔岩四处流淌，且持续遭到大量小行星与彗星的轰击，直到38亿年前之后，内太阳系才不再有大规模撞击事件发生。而地球唯一的卫星——月球，也正是形成于这一时期。

地质学界将地球的这段最初阶段称为“冥古宙”。冥的本意是幽暗不明，意指科学家对地球在那个时期的具体情况知之甚少。这是因为地球在形成初期状态极不稳定，没有留下任何地质实物遗存。
冥古宙初期，地球没有生命体活动迹象，但各类物质运动仍无处不在。在宏观领域，有简单稳定的天体运动，缓慢强烈的地质运动，还有复杂多变的气候运动等。而在微观世界里，各种元素粒子也无时无刻不在运动变化当中。
理论上这些运动都可以被解构为基本元素粒子在自然法则作用下所进行的简单线性运动。而这些简单线性运动经过无数重的叠加组合后，使得地球上所展现的自然场景虽无比荒芜，却同样充满着高度复杂性。
地球上最早的生命体应该诞生于大约42—40亿年前。如果以我们现代人的眼光来看，当时地球的整体环境可谓极其恶劣，火山地震、暴雨闪电等极端地质与气候现象在地球各地不断发生；大气主要成分为氨、氢、甲烷、水蒸气等，不含今天绝大多数生命不可或离的氧气；时不时还会有一颗巨大的陨星拖着长长的烈焰从天外飞来，狠狠砸向地面，所引发的山崩海啸足以完败任何一部好莱坞灾难大片里的特效场景。

在这样的情况下，生命体居然还能悄然形成，这确实很难让人置信，加之当前的科学研究也未能彻底解析清楚生命起源的全部疑团，于是形成了多种生命起源说。
抛开神创论等非科学的观点，生命起源说主要分为外来说与本土起源说两类，都有其各自的支持者。笔者当然是坚定的本土起源说支持者，在此谨以这方面科研成果为基础，从事物发展的必然性角度去对地球生命体的本土起源和早期进化历程作出一些描述：
这一时期地球上的环境虽然极度恶劣，但其实确已具备了形成生命的几大基本条件。
受益于地球与太阳之间的适合距离，这一时期地球上的水已能在地表以液态形式存在，并与大气层中的空气共同构成基本物质循环。地球上所蕴含的丰富的各类元素，也在水力风力的带动下实现流动汇聚，从而打下了形成生命体的物质基础。
自然界的所有物质可分为无机物与有机物两大类。其中无机物是单元素物质与氧化物、酸、碱、盐这几类化合物的统称。有机物是含碳化合物或碳氢化合物及其衍生物的总称（其中二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐等习惯上也被归入无机物）。
在早期，有机化合物需要从动植物有机体内提取。自1828年维勒人工合成尿素后，有机物和无机物之间的界线随之消失，由于历史和习惯的原因，“有机”这个词至今仍在沿用。

无机物可以由所有元素构成，已知的无机物种类约有几十万种。而能与碳元素化合成有机物的元素很少，主要有C、H、O、N、P、S、X(卤素：F、Cl、Br、I)等，但已发现的有机化合物种类却达到近八千万种，远多于无机化合物。
之所以会出现这样的情况，与元素碳密切相关。碳元素在地壳中的质量占比约为0.03%，广泛分布于地球各处。碳元素的原子结构极特殊，使其具有很强的中性结合能力（既可失去电子，也可得到电子），且能同时与最多四个原子形成链接。这样一来，含碳化合物的组合形式就变得极其多样化了，甚至可以组成含有数十万碳原子的高分子化合物，这是其它任何无机物都无法实现的。
因此碳元素不但能以原子晶体形式稳定存在，如钻石、石墨等，自然界还有着大量含碳化合物。这其中既有一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等无机物，也有CH4等有机物。如果条件允许，还能生成更为复杂的高分子聚合物。
而在其它元素中，硅元素也与碳元素一样，可以形成四价化合物。但硅的核外电子更多，原子半径长，电负性较大，使得硅的化学键往往既有共价键的特性，又有离子键的特点，从而变得不够稳定。所以自然界中没有有机硅化合物存在，只能依靠人工合成。
而人工合成的有机硅聚合物的表面特性又使其与很多其他物质不能相溶，因此有机硅化合物无法像碳化合物那样轻松与其它物质实现进一步聚合，形成各种更复杂的高分子化合物，当然也就不可能被大自然选作构筑生命体的主要基本元素了。

时下疫情严重，咱们是不是该探讨下恢复传统拱手礼、揖礼的必要性呢？

由于有机化合物往往没有无机物那么稳定，所以除生命体外，我们平时在自然界所看到的各类天然物质如岩石、矿物等，它们的主要成分多为无机物，而实际上在自然条件下生成各种小分子有机化合物并不困难。
1953年，美国芝加哥大学研究生米勒（S.L.Miller）在导师指导下完成了著名的米勒实验。实验中，米勒在一个封闭容器中将CH4、NH3和H2的气体混合，模拟原始地球的大气。再将容器与一个持续加热的装有水的容器联接，使水蒸汽（H2O）和混合气体同在密闭环境中不断循环。
米勒对容器中的混合气体持续施加了一周时间的火花放电（模拟雷鸣闪电），经过对最后生成的物质进行化验，共检测到新生成的有机物20种，其中包含11种氨基酸，有4种是生物蛋白的有效成分。此外还获得了不同有机酸在内的各种新的有机化合物。
此后米勒又对实验进行了一系列优化，合成出更多种类的有机物化合物，从而向世人证明，生命起源的第一步，也就是从无机小分子物质通过化学反应形成有机小分子物质，在原始地球的自然环境中是完全可以实现的。

小分子有机物化合生成大分子有机物，如氨基酸、核苷酸等物质在适合条件下形成蛋白质分子和核酸分子；从生物大分子物质组成多分子体系，初步具备较稳定完备的个体结构，能以化学反应的形式实现基本的生命功能。以上过程便是生命体形成的第二、第三步。自上世纪初以来，就有科学家对这两步提出了“黏土吸附效应”，“团聚体”等假说，并结合实验大致确认了几种假说在原始地球环境中的现实可行性。
从有机多分子体系到原始生命，是生命起源过程中最复杂和最为关键的第四步，但科学家至今还不能在通过实验验证这一过程。
根据科学家们所提出的生命起源四部曲，我们大致可以将生命的最初起源过程还原成以下场景：
距今四十多亿年前，地球各地火山持续爆发，将大量物质带入原始大气当中。在太阳紫外线，宇宙射线雷电的作用下，原始大气包含的各种成分不断发生反应，产生氨基酸、甲醛与氰化氢等有机小分子物质。这些有机物随降雨回到地面，最终汇聚于原始海洋，形成所谓的“热稀释汤”。这些物质逐渐向海底沉淀，经过长时间各种自然力的作用，各种有机物又经过一系列的聚合演化，终于形成原始生命体。

可见在生命体进化四部曲中，第一步可能在原始地球上时有发生，之后的每一步则需要越来越复杂的先决条件和越来越漫长的作用时间。尤其是最后两步，更是只能在极特殊的环境中完成。有科学家结合对现代海底地质情况及生态状况的考察，提出了地球生命诞生于海底热泉的设想。在笔者看来，这可能是最接近生命诞生真相的假说，有必要做进一步介绍：
早期地球表面基本被海洋覆盖，火山喷发大都发生在大洋深处。有些火山常年活跃，持续不断地喷射出带高温的地下物质和水流，并在上方形成具有一定循环性质海底热泉
原始海洋中的游离物质成分非常复杂，其中就包含了各种有机小分子有机化合物。这些小分子有机物不断向海底沉积，如果它只是年复一年平静地在海底累积，可以形成各多分子有机化合物，并在亿万年后变成像石油一样的矿藏，却还不足以催生出生命，而在海底热泉周边，情况就完全不一样了。
海底热泉就好像一座不分昼夜持续工作的车间，喷涌而出的地底物质，以及被水流推送过来的海底沉积物在这存在极大温差的高压
液态环境里不断进行着随机拆装拼合，各种高分子有机化合物实现了进一步聚合，终于被组装成一台在能量驱动下可以进行某种特定运动的机器（有机生命聚合体）。
最简单的机器只能进行最基本的往复运动，最原始的具有生命属性的聚合物同样只能完成最基本的生命功能。那么这种跨越非生命体与生命体之间界限的造物，究竟需要具备什么样的特征呢，又是什么样的力量，推动着生命的世界一步一步演化得如此丰富多彩呢？

首先，这类多分子有机聚合物需要具有一定的相对稳定性，能够在一定温度、压力范围内维持自身结构一段时间的稳定存在。但这种稳定性又只能是相对的，甚至是非常脆弱的。如果太过稳定，则只能如各类矿物般与世长存，从而失去继续演化的可能。所以相对稳定性应该是这种最初的有机体所具备的至关重要的一项基本属性。
热泉环境下发生的化学反应异常复杂，产生的化合物必然很多，能在周边环境中保持相对稳定的物质同样应该有很多种，而这些新生成的物质中绝大部分都不可能演化为原始生命体，所以相对稳定性只能是原始生命体的必要而非充分属性。
这种聚合体除了能维持相对稳定，其特殊的分子组合序列还使得它可以以某种特定的形式解体，且解体后形成的个体，仍能在特定条件下与外界的特定物质相结合，再次各自恢复成原有的聚合状态。
这样一来，这种聚合物通过自我复制，以相对稳定的自身结构实现了长期的稳定存在，且数量呈几何级数增加起来。这一聚合物的形成，标示着地球有机生命时代即将到来，我们因此可以将生命体的根本属性确定为相对稳定的自我复制性。
生命体与非生命体在最初阶段的界限既是难以逾越的，却也是含混模糊的。我们不能奢望生命体从一开始就无所不能，它所具备的这种自我复制性，同样只能是在基本化学反应的基础上实现的。
在原始海水中，存在着大量的核苷酸与氨基酸这两类物质，生命体最终也正是选择了这两者作为自身构筑的最基本的成分：以特定序列组合的核苷酸物质实现解体之后的自我复制；在核苷酸序列基础上继续与海水中游离的氨基酸分子相结合，进而打造出以蛋白质为主要成分的躯体结构。
直到今天，地球上的生物已经演化得极其多样，但仍维持着这一原始基本模式。核苷酸与氨基酸，始终都是构成生命体最基本的物质成分。

而在长期大量的自我复制过程中，自我复制这一现象也同样表现出与其物质基础相一致的相对稳定性。一旦外界条件发生微弱转变，便有可能在复制过程中出现偏差，进而造成个体差异；具有不同组合序列的核苷酸片段甚至有可能相互结合，形成全新的但却同样具备自我复制能力的聚合物。这就是与自我复制相伴始终的变异性。
自我复制性与复制变异性二者相结合，便是日后所有生命体共同具备的繁殖遗传特征。而这也决定了生命的自然演化之路从一开始就没有尽头，我们这个世界终将变得越来越多样化。
即便到了亿万年后的今天，遗传变异现象仍然是生命演化的关键要素。一些结构简单，机体比较脆弱的微生物，正是依靠快速变异来适应生存环境的变化。而那些结构复杂的高等生物，其机体的每一个具体性状特征，则都是由大量遗传基因共同维持，并以此确保遗传特征具有更高的相对稳定性。

哎，看来写科普文确实是一件吃力不讨好的事情，不过我还是会努力坚持下去的。如果有读者朋友对本文的内容比较感兴趣，希望能多多留言，多多支持。
谢谢。

在生命的演化过程中，除开其自身的复制与变异特性，生命体所处周边环境也同样发挥着重要作用。从本质上来说，最初的生命体是由大量有机分子按照特定形式结合起来且具有特定属性的聚合物。它所进行的解体——生长——再解体过程并不是什么自主行为，而是一些列基本化学反应的有序叠合。
这样一来，海底热泉长期相对稳定的流动液态环境就变得极为关键了。大量物质在此以游离粒子或离子状态实现汇集，并通过高温、高压促使各类化学反应的发生。亿万年间，无数种复杂物质不断生成，最初的生命聚合体正是其中之一。
直到今天，化学反应仍是一切生命现象的基础。各类生物物种虽已进化出各自截然不同的形态，但其机体内部无一不是时刻维持着一个流动的液态环境。
当然，也有一些病毒之类的微生物例外。病毒的躯体就大多只包含一条携带遗传信息的核酸基因链条和衍生出来的蛋白质外壳。但对于这些结构简单的生命体来说，其实已经没有了内外环境之说，只能分为自身躯体和外部环境。所以病毒只能寄生与其它生物细胞之内，依靠其它生命体为自己打造一个液态的外部生存环境，并在利用其中现成的营养物质大肆进行自我复制，以实现自身的物种延续，而生命体最初的情况应该正与之非常相似。
海底热泉周边的海水不仅是流动的，还具有一定的循环性，这同样相当重要。借助这样的水流，原始生命体才得以在冷热环境中不断循环，从而实现躯体的一次次聚合——解体——聚合。所以古人用“造化”一词来形容万物的起源，确实是无比的贴切。

到这里，我们已经能够认识到，拥有自我复制能力的有机聚合物确实具备进一步演化的潜质。但又是什么样力量推动着它们一步步实现自我完善，从而演化成复杂结构且生命力强大的完整生物体的呢？
要回答这个问题，我们还得引进另一个概念，那就是生存空间的有限性。
聚合物的相对稳定性决定了其只能存在于具备一定条件范围的环境当中，这样的生存空间必定是有限的，也意味着可供利用的物质和能量都是有限的，无法支撑生命体无止境的自我复制。如果自我复制的过程始终都是绝对一致的，那么很快就会陷入无意义的复制循环，地球也不会迎来生机盎然的一天。
生存空间的有限性与自我复制过程中的变异性共同成为解决这一僵局的关键，而生命个体也因此注定从出现伊始就要陷入无休无止的相互竞争当中。
即便个体间彼此的差异非常小，同样会形成些许相对差距。变异本身虽是随机的，却会以对外界环境的适应性为筛查机制。适应性强者能够携取到更多的养分，复制出更多的后代，并相应减小其余个体的复制扩散几率，从而逐渐将个体优势特征在后代中转化为群体共同性状。最终导致物种全体形成对周边环境的越来越强的适应能力，得以更加稳定的存续下去，这也使物种演化看上去往往具有进化的特征。
最初的生命聚合体哪怕结构再简单，其在分子层面而言，也已是相当复杂了。就算是在海底热泉这样的特殊环境中，形成这样的聚合物也必定是极偶然现象。因此生命聚合物不太可能同时形成很多种，就算一次性打包出现了好几种具有类似自我复制能力的有机物质，任何热泉所能维持的适宜环境在规模上始终都是非常有限的，所以原始生命体一旦开始进行自我复制扩散，很快就会形成相互竞争，必定只会有一种类型的生命体成为最终胜出者。当最终胜出者出现后，生命体的演化也并不会就此终结，而是在海底热泉周边的狭小范围内进入到一个同质竞争的阶段。

生命体诞生之初，受限于脆弱的自身结构，它们只可能存活于最初形成时所处的小环境内，不仅空间极有限，环境条件也相对固定。但生命体的自我复制仍在继续，新的变异个体也不断出现，而以环境适应性为参照的差异个体间的竞争依然会发挥作用。
通过无数代的演化，原始生命体必将演化出较完整的结构形态，其环境适应能力相应获得提升，从而拓展出更加宽广的适应生存空间。
当生存空间扩大到一定程度后，空间内部不同区域的环境条件就会存在差异。对于个体而言，局部区域很可能就已经是其最大活动范围了。
分别生存于不同区间的生命体为应对不同的环境条件，就会演化出不同的形态与功能，自此多样性便会逐步替代单一性成为物种演化史上的绝对主流。所以在今天的我们看来，地球上所有生物物种既具有本质同源性，又具有形式多样性。
在我们的传统文化中，对于物种的演化有着这样的描述：“道一，一生二、二生三、三生万物。”说明古人也在一定程度上认识到了万物起源存在同源性与多样性的辩证统一。
在此，笔者也对各位朋友做出友情提示：我们每个人只有在对前人智慧保持高度敬畏的基础上，努力学习现代科学知识，才能在同样充满同质竞争的社会环境中始终保持较高的个体竞争力。

“地球是生命的摇篮，人类是地球的娇子。终有一天，人类必将成长起来，走出摇篮,飞向浩瀚的宇宙。”
孩提时的我们，可能都曾听老师诵读过这类极富想象力的语句。能够灵活运用这样的句式，作文往往就可以拿高分。
其实，早在生命诞生之初，这种走出襁褓，奔向更广阔世界的创举就已经在海底发生了。伴随着进化的脚步，生命体逐渐将自己的领地从海洋延伸向陆地、天空，直至地球大气层的外缘。
这一切都是在生命体的自身特性与周边环境的客观条件两者间亿万年的相互作用下发生的，并不需要什么超自然力量的刻意引导。生命体在环境条件的筛选下，原本随机产生的无序变异经过无数代的定向累积，逐渐显现出高度的精确性与合理性。
具体到生命体本身，其自身结构便由松散脆弱的分子聚合体一步步过度到具有稳定构造组合的复合粒子，并最终演化成拥有封闭结构的细胞形态——原核生物。
原核生物拥有细胞壁，细胞中央含有核物质，却还没有进化出完整的细胞核。原核细胞生物利用细胞壁将自身打造成一个与外界相对隔绝的小环境，可以屏蔽大量外界因素的干扰，从而极大地提高了生命体的生存能力和环境适应能力。
生命体从具备自我复制能力的有机聚合体演化到原核细胞形态时，已经与非生命物质彻底划清了界限。虽然期间任何一个细微环节的演变都是基于基本化学反应来实现，但无数代与无数轮的变异与筛选，这种建立在海量随机偶然基础上的最终必然，即便能够理解其中的作用机制，但以现有的科技能力，人类依然难以真正还原生命体形成的最后步骤。

笔者在前文还曾提到过，任何细胞生命体的细胞内部环境都是流动液态的，这实际是对原始生命体最初所处的外部生存环境的模拟。可见亿万年来，有机生命的生存领域在本质上始终都是如一的。
而原始生命体最初的生命活动，是通过与周边液态环境中的游离物质粒子直接发生化学反应来实现。当生命体演化出细胞结构后，这些化学反应就转为在内部小环境中进行，依靠液体的流动输入反应所需原料物质并输出反应生成后的废弃物质，这便是细胞生物的新陈代谢机制。
这一机制无疑是极其合理的，因此一经形成，便被所有细胞生物沿用至今。如果有一天人类真的离开地球前往宇宙深处探索，相信这一机制仍有充分的借鉴意义。
当生命体进化出细胞结构的时候，应该说已经具备了很强的自身结构稳定性和环境适应能力。不仅可以开拓出巨大的生存空间，并能从此快速发展出丰富多姿的生物世界。
但事实却是截然不同，冥古宙的地球却实在不是一个宜居的星球，生命体朝前迈出的每一步都是异常艰辛的。当生命体演化出细胞结构，将生存空间拓展到远离海底热泉的区域时，它们首先遇到的第一个问题就是能量的缺乏。
冥古宙时期的海水中的游离物质虽然不少，但相对于热泉周边的环境而言，仍显得极端贫瘠。不过依托两者间天文数字般的体积比，海洋中的游离物质总量还是远比热泉周边要多得多。
但热泉环境中除了物质充裕外，还蕴含着大量的热能。热能与化学能在一定条件下是可以相互置换的，因此生命体在形成初期也籍此得以轻松完成各类化学反应。
当原始生命体演化出细胞结构时，直接利用热能变得不那么容易了。于是一些原始细胞生物利用热泉周边游离物质丰富的特点，演化出类似吞噬溶解于水中的CO2与H2粒子在体内进行反应生成甲烷这样的方式，通过获取反应释放的化学能来维持生命。
对于那些生活在远离热泉的环境中的生命体来说，充沛的热能已不复存在，而海水中游离的营养粒子并不充沛，严重制约了生命体的发展。反倒是那些被海水过来的原本生活在热泉周边的物质与弱小生命体，则统统成了吞噬者们口中的美味。
所以从这个角度来看，那些在冥古宙诞生的最早的生命体又是非常幸运的。当原核生物开始向大海各处挺进时，它们所要面对的还只是一个有危机而无杀机的荒芜世界。而直到今天，海底热泉依然存在，仍有可能不断生成一些具有演化出生命体潜质的聚合体。但地球的每个角落都已充斥着各种生物，海洋、陆地、天空全成了万物竞生的角力场，那些新形成的生命聚合体基本上已再无继续演化的可能。
遥想千万年以后，当人类终于掌握了充足的科技知识，开始满怀憧憬地大规模向宇宙深处挺进时，却遭遇到星际劫掠者的大肆侵扰狙击。
这些长得如八爪鱼、大水母般奇形怪状的太空强盗极有可能并不是什么外星生物，反而全都是由早期移民外太空的地球人类的后代在失重环境中逐渐演化而成。一想到这一幕，就让人觉得挺糟心的。

这样的剧情在漫长的生命演化史上曾反复上演，那么在未来时代到底会不会继续出现呢？是否能设法杜绝这样的情况发生呢？这些问题咱们留待以后再讨论，在这里还是接着介绍地球生命的早期演化历程。
一些生命体依靠进化成原核细胞生物，成功摆脱对海底热泉环境的依赖，得以扩散到海洋各处。还有一些生命体则另辟蹊径，选择以寄生的方式实现种群的延续。
寄生生命体依靠宿主细胞内的营养物质维持生存，往往会给宿主造成宿主伤害，甚至导致宿主死亡。幸存下来的宿主的后代则会慢慢演化出抵御寄生者的能力。又或者通过无数代的博弈，二者最终实现和谐共生，从而令物种的变异演化机制变得更加复杂化。
在长期的共生状态下，有些寄生体会逐渐演化成宿主细胞的某一器官，如之后出现的真核细胞生物体内的线粒体，就很有可能是由某种寄生体演化而成。还有些寄生者的遗传基因片段甚至会融入宿主的遗传基因序列当中，从而与宿主共同演化出新的变异后代。比如我们人类的遗传基因中，就有不少片段被科学家证明是来自于进化历程中曾感染的某些古老病毒。
这类不走寻常路的演化现象不断发生，也给科学家研究生命体的早期演化历程带来了许多困难。在这里，笔者只给出一个结论：这些早期生命体虽然结构相对简单，但却具有更强的可塑性。
当一些原核生物飘荡到洋面，终于在此接触到了远比海底热泉庞大且恒定的能量源——太阳光能，进而逐渐演化成具有光合功能的原始藻类细菌。
冥古宙的海洋与大气中都缺乏氧气，但光合作用的机制依然有效。今天地球大气中所蕴含的氧气，很大部分都是由生物在数十亿年间通过光合作用逐渐积累起来的。
生命的演化到此已经上了一个台阶，但它们仍将面临更加严峻的考验。冥古宙时期的地球地质结构还非常脆弱，各种毁灭性的地质灾害不断发生，虽然海洋中的情况会稍微稳定一些，但也无法完全幸免。巨型火山的爆发，可以将阳光遮挡很多年；呼啸而来的陨星更是能将地面砸出一个如盆地般的巨坑，并把月亮那么大的物质蹦向太空。
对于生命体来说，这一切都是根本无法抗御的。很多自然灾害所造成的生存环境突变，代表着之前无数年的演化积累统统失效，一切都得从头再来。
生存与毁灭，往往只是一瞬间。更为关键的是，太阳所释放的热量一直都是按照每十亿年上升10%的速率在递增。这就意味着四十亿年前的地球所获取的太阳能还不足以维持自身的液态环境。
当地球形成时的余热散去，地心放射能也释放殆尽时，地球整体被逐渐封冻起来，只在一些深海火山口附近以及赤道沿线，还存在着少量流动的海洋。地球便以雪球状态下进入到太古宙。

太古宙始于38亿年前，也就是内太阳系大撞击结束之后。地球上这时已出现了一些简单的原核生物，如细菌和蓝藻等。科学家在澳洲西部发现了形成于约35亿年前的古老岩石，上面就有蓝藻沉积的痕迹。这是地球上现存最古老的化石之一，直观地揭示了当时地球上的生命演化状态。
太古宙时期的地壳仍相对薄弱，火山活动强烈而频繁，岩层普遍变形变质严重，大气层与海洋中都缺少自由氧，由此形成一系列特殊沉积物，因而是一个重要的成矿时期。
细胞生物的踪迹在太古宙已遍及整个海洋。受限于太阳发热量的不足，生命体的演化严重缺乏能量支撑，无法进化出拥有更大体形的生命，始终维持在单细胞状态。
这一时期的藻类虽然制造了大量氧气，但由于火山爆发频繁，大量氢气以及具有还原性的氢化物被释放到海水与大气中，与氧发生反应，使得大气层与海水中的含氧量无法持续上升。而且对于此时的绝大多数原始单细胞生命来说，氧气反而是有害的。
所以大多数吞噬细菌仍继续依靠吞噬海水中那点游离物质或其他生命体维生，却没有将目标转向制造氧气的藻类。因此太古宙时期虽然藻类大量繁衍，却没有以此为基础衍生出一个包含大型物种在内的繁荣生态链。
由此整个太古宙时期是一个属于藻类与细菌的时代。而这些极其微小的生命体，同样也能给地球环境造成巨大的变化。
距今约26亿年前，地球大气中的游离氧含量突然开始激增，含氧量从几乎为零上升到现代大气含氧量的1%，这就是地球历史上的第一次“大氧化事件”。
导致这次“大氧化事件”发生的原因至今尚未被完全弄清。有科学家认为早期地球上海洋里的镍含量较高，而镍元素是产甲烷细菌所必需的。镍元素减少导致大量产甲烷细菌死亡，生产的甲烷也随之减少，进而使得被消耗的氧气也相应减少，藻类通过光合作用制造的氧气得以累积起来。
也有科学家认为太古宙末期地球结构趋于稳定，随板块运动或火山喷发释放到空气中的氢元素以及含氢还原性物质大大减少，这才是导致游离氧含量增加的关键原因。
然而，氧含量的急剧飙升并不意味着生命体的春天就此到来，反而是大气中的甲烷、二氧化碳等温室气体被快速消耗一空，地球随之进入长达三亿年休伦冰河期，地球历史又一次在封冻中翻开新的一页——元古宙。

元古宙地质纪年是从25亿年前一直到6亿年前，一共跨越了19亿年的时光。经历了漫长的休伦冰河期后，幸存下来的物种逐渐适应了有氧环境，并且演化出许多与现代物种相一致的通过氧化反应来获取能量的微生物。
我们知道，光合作用是指植物或藻类等生物通过吸收太阳光能将水和二氧化碳合成为有机富能物质，并释放氧气的过程。元古宙时期，地球上还只有藻类而没有植物存在，这些藻类与其它所有生物一样，也会在进行光合作用同时，发生消耗氧气和养分的新陈代谢活动。
由于水和二氧化碳在地球大量存在，所以只要阳光充足，藻类及植物通过光合作用制造的养分和游离氧气不仅能满足自身新陈代谢所需，还会出现大量剩余，这就是现今地球生态圈中几乎所有生命运动的营养来源。当所有生命体都无法全部消耗掉这些养分时，还会以煤炭、石油的形式累积下来。
元古宙初期，地球所接收到的太阳能还远低于现代水平，生命体也因此只能继续维持在单细胞状态。但地球整体环境已基本稳定，开始缓慢地向现代地球的富氧状态转变。随着太阳所释放能量强度的提升，地球上逐步演化出了少量宏观藻类和真核生物。
我们先来谈谈真核生物。
所有现代高等生物都是由真核细胞生物演化而成，其与原核生物的根本区别在于前者的细胞内有以核膜为边界的细胞核，意味着真核生物的细胞内各个器官已经进化得更为完备。如真核细胞有内质网、高尔基体、液泡等细胞器，原核细胞没有；真核生物遗传重组为减数分裂过程中的重组，原核生物为单向的基因传递等等。
原核细胞生物与真核细胞生物在现代自然界中都大量存在，两者分别体现了截然不同的演化逻辑。其中原核生物始终秉承生命体最初的形态与求生策略，依靠快速大量的繁殖和变异来适应环境。简单的自身结构不仅不是坏事，反而能依靠变异快速实现彻底转化。如果对比二者的生存状况，我们就会发现有些原核细胞生物对于外界极限温度、压力的耐受能力似乎比真核细胞生物更强。
可见真核细胞生物的竞争优势并非针对恶劣的客观环境，而在相对良好的环境中，完备的器官组织能使其展现出一种效率优势或者功能多样化的优势。如原核生物和真核生物都能进行光合作用，但真核生物演化出了专门进行光合作用的器官叶绿体，使得光合效率大为提高。而这种效率优势的费效比却并不见得也是最优，在日照强度微弱的时期甚至会是一种浪费，只有随日照强度不断提升才渐渐有了用武之地。
随着生存环境的转好，真核生物的功能优势获得更大的发挥空间。而将功能优势真正发挥到极致的，则是由真核细胞生物演化出的多细胞生物。