生命的起源
生命什么时间、什么地点，特别是如何起源的问题，是现代生物科学一直未能完全解决的重大问题，也是人类关注和争论的焦点。对这个问题历史上曾产生过多种臆测和假说，并有很多争议。随着不断的深入认识和各种不同的证据的发现，人们对生命起源的问题有了更深入的研究，下面介绍几种着名的假说。
神造说
创造论反对一切事物自然生成的说法，他们看来即使是正在呼吸的空气，也是需要被创造才得以产生。当下，人类正面临各种因滥用自然资源和破坏生态平衡被而带来的各种灾难，对大自然的驾驭更是无从说起。这时候还能做什么呢？唯有依靠神。这是人的本能，而不是愚昧。《圣经》中说，“起初，神创造天地。”人类到底与上帝是不是有着密切的关系，似乎只能等到上帝审判世界的时候才能确定。我们不应该排除创造论，因为目前还没有什么科学可以自证其为真正的真理。
自然发生说
自然发生说在19世纪前曾广泛流行，又称“自生论”或“无生源论”。这种学说认为，生命由无生命物质自然发生，生物可以随时通过非生物产生，或由一些完全不同的物质产生。如中国古代所谓“肉腐出虫，鱼枯生蠹”、亚里士多德说的“……有些鱼由淤泥及砂砾发育而成”。又比如说，中世纪有一种看法，树叶落在地上则能变成鸟，落入水中就可以变成鱼等。
19世纪的法国微生物学家巴斯德发现，在烧瓶中对肉汤进行加热，沸腾后让其冷却，如果将烧瓶设置为开口，肉汤中就会很快繁殖出许多微生物；但如果在瓶口加上一个棉塞，进行同样的实验时，肉汤中就没有繁殖出微生物。由此巴斯德得出结论，肉汤中的小生物来自空气，而非自然发生。他的实验为科学家进一步否定“自然发生论”奠定了坚实的基础。
化学起源说
化学起源说作为一种生命起源假说，被人们普遍接受。这一假说认为，在地球温度逐步下降以后，地球上的生命经过极其漫长的时间，由非生命物质通过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。
1953年，化学家斯坦利·米设计了一个有趣的实验：按照“地球原始状态”时的组成比例，把甲烷、氨气、氢气和水蒸气等气体混合在一个玻璃瓶中，然后模仿闪电用电流轰击这些气体。结果发现，在玻璃瓶中出现了一种从未见过的橘黄色气体。对这种气体进行测定后，米勒证明这一气体中含有大量的氨基酸等有机物质。因此他确立了生命是从无到有的理论，证明生命是进化而来的。
米勒的实验也有很多诸如所使用能量大小、不同气体配合的疑点，虽然实验都产生了氨基酸、醣类等物质，但仍不能证明这就是生命的起源。他所假设的大气层不能证明为原始的大气层，所得的结果也就不确定。米勒对此也承认其实验与自然界生命起源相距仍很远，且因为现代科学发现在火星上有氧气存在却没有生命，所以米勒对大气层中没有氧气存在故没有生命之说的假设就不成立，也就无法证明生命起源是由单细胞进化而来的。
宇宙生命论
“一切生命来自生命”的观点为这一假说所提倡，认为“地上生命，天外飞来”，即地球上最初的生命来自宇宙间的其他星球。
宇宙生命论认为，太空中的“生命胚种”可以随着陨石或其他途径跌落在地球表面，成为最初的生命起点。现代科学研究表明：自然状况下，在已发现的星球上是没有保存生命的条件的。没有氧气，接近绝对零度的温度，充满具有强大杀伤力的紫外线、X射线、宇宙射线等，都是“生命胚体”不可能保存的原因。这个假说实际上把生命起源的问题推到了无边无际的宇宙中，同时对于“宇宙中的生命又是怎样起源”的问题，仍无法做出解释。
化学进化论
从古至今，解释生命起源的说法很多，而19世纪达尔文《物种起源》的问世给生物科学带来了前所未有的大变革，这就是也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光的现代化学进化论。
这种学说认为，存在于早期地球大气里丰富的有机分子，经过漫长的岁月产生一种相互关联、能临时组合在一起的结构，并且周围会产生一层黏稠状的东西。随着外界环境的变化，又会排放出临时组合在一起的另一部分有机分子，同时也能接受另一类有机分子。这种复合化的分子可被看成是最初的生命，因为其具备最简单的代谢和繁殖功能，这些功能正是生命属性的基本特征。这与米勒的化学起源说某种程度不谋而合。
最近，有两位来自德国和法国的科学家在格陵兰38亿年前形成的古老石英岩中发现了单细胞有机物的内含物。这种形状呈椭圆形和丝状体的细胞通常具有鞘，内含物由生物的物质组成。其细胞壁、鞘的结构和繁殖方式几乎同现代的酵母菌一样，形成这种单细胞有机物大约需要5亿多年。由此我们推测，生命大概在43亿年前才开始出现。人们也根据最新的考察结果得出这样的看法：生命的出现与行星的诞生几乎同时进行。
虽然我们目前无法彻底解开地球生命起源的奥秘，但这么多重要的发现也让我们对生命起源的寻求历程变得奇妙而有趣。
相关链接——生命起源的热泉生态系统
20世纪70年代，有些学者提出生命的起源可能与热泉生态系统有关。70年代末，科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群岛附近发现几处深海热泉，在这些热泉里生活着众多的生物，包括管栖蠕虫、蛤类和细菌等生物群落。这些自养型细菌生物群落生活在一个高温（热泉喷口附近的温度达到300℃以上）、高压、缺氧、偏酸和无光的环境中，利用热泉喷出的硫化物（如H2S）所得到的能量去还原CO2而制造有机物，然后其他动物以它们为食物存活。截至目前，科学家已发现数十个这样的深海热泉生态系统，它们一般位于两个板块结合处所形成的水下洋嵴附近。
与地球形成时的早期环境相似的是，热泉喷口附近不仅温度非常高，且又有大量的硫化物、CH4、H2和CO2等，现今所发现的古细菌大多都生活在高温、缺氧、含硫和偏酸的环境中，这种极度相似的环境正是热泉生态系统所以与生命的起源相联系的主要原因。
因此，部分学者认为，热泉喷口附近的环境不但可以为生命的出现和后来的生命延续提供所需的能量和物质，而且能避免地外物体撞击地球时所造成的有害影响，孕育生命的理想场所。然而另一些学者认为，生命有可能先从地球表面产生，随后才蔓延到深海热泉喷口周围。后来的撞击毁灭了地球表面所有的生命，只有隐藏在深海喷口附近的生物得以保存下来，并且繁衍了后代。他们认为，虽然这些喷口附近的生物不是地球上最早出现的，但却是现存所有生物的共同祖先。
生物是如何进化的
原始生命的产生，是生物进化发展过程中一个里程碑式的事情。原始生命产生以后，由于各种营养方式的差异，有些进化为原始藻类，它们具有叶绿素，可以进行自养生活；另一些进化成为原始单细胞动物，它们没有叶绿素、靠摄取现成有机物为生。
而我们地球上的千千万万的植物和动物，便是由这些原始藻类和原始单细胞动物进化而来的。
植物的进化
现在，地球上共有约40多万种植物，它们的差异体现在形态结构、营养方式、生殖方式和生活环境上。通过对化石的研究，科学家们认定现今的植物并不是近期才产生，而是已经经历了30多亿年的历史才得以逐渐发生发展和进化而来。
细菌和蓝藻等原核生物是地球上出现最早的植物，它们出现于大约35～33亿年前，之后总共经历了5个发展阶段，达到现在的状况。
第一阶段是菌藻植物时代。这一时代从35亿年前开始，到4亿年前（志留纪晚期），总共大约30亿年的时间。这个时代地球上的植物只有原始的低等菌类和藻类。其中，35亿年～15亿年期间，为细菌和蓝藻独霸的时期，被称为“细菌－蓝藻时代”。而从15亿年前开始，才终于出现了红藻、绿藻等真核藻类。
第二阶段是裸蕨植物时代。裸蕨是4亿年前由一些绿藻演化出来的原始陆生维管植物。它们的特点是无真根，也无叶子，但体内有维管组织，因此可以在陆地上生活。在3亿多年前的泥盆纪早、中期，它们用了大约3000万年的时间向陆地扩展，为了适应各种陆生环境，它们也发生了发展分化。此外，苔藓植物也是在泥盆纪时出现的，但它们最终也没形成陆生植被的优势类群，只是植物界进化中的一个侧支。
第三阶段是蕨类植物时代。在泥盆纪末期，裸蕨植物逐渐灭绝，由它们演化出来的蕨类植物取而代之。在二叠纪，约1.6亿年的时间时，它们成为陆生植被的主要景观，这些蕨类植物呈高大乔木状，有鳞木、芦木、封印木等。
第四阶段是裸子植物时代。从二叠纪开始，到白垩纪早期这段时间，由于环境变化，蕨类植物大都绝灭，陆生植被由裸子植物所取代。最原始的裸子植物（原裸子植物），也是由裸蕨类演化出来的。中生代为裸子植物最繁盛的时期，因而这个时期也被称为裸子植物时代。
第五阶段是被子植物时代。被子植物从白垩纪迅速发展起来，并逐步取代了裸子植物的优势地位。如今，被子植物仍是地球上种类最多、分布最广、适应性最强的优势类群。
纵观植物的发生发展过程，可以看到整个植物界的发生和发展是通过遗传变异、自然选择（人类出现后还有人工选择）而不断进行，并沿着从低级到高级、从简单到复杂、从无分化到有分化、从水生到陆生的规律来演化。地球上新的植物种类不断产生，而不适应环境变化的种类不断死亡和绝灭。除非地球毁灭，否则这条演化的进程永远不会终结。
动物的进化
世界现存动物种数约为150多万，主要包括单细胞的原生动物和多细胞的后生动物两大类。后生动物又被分为两类，其中一类的细胞只有不同的分化，如多孔动物（海绵动物）；而另一类的细胞有分工，于是可组成完全固定的组织和器官系统，多细胞动物中，除多孔动物以外的均属此类。另外，动物学家们也习惯上根据动物体内有无脊椎骨而将整个动物界划分为无脊椎动物和脊椎动物两大类，但更科学的分法是将动物分为无脊索动物和脊索动物两大类。
现存的动物，当然是从古代动物发展演化而来，它们不但具有共同祖先保留下来的特征，而且为了适应新的生存条件，还发展了祖先没有的特征。单细胞生物是动物界各种类群的共同祖先。
原始鞭毛虫大概是最原始的原生生物。鞭毛纲动物是现存的原生动物，它有可能是由这种原始鞭毛虫进化而来。多细胞动物起源于单细胞动物，这点在科学界已有共识，但对于单细胞动物进化到多细胞动物的方式，目前还没有统一的意见。
生存在海洋中营寄生生活的微小中生动物是最简单、实心的原始多细胞动物，它是介于原生动物和后生动物之间的类型。
多孔动物门是很古老的类群，它极近似于原生动物门的领鞭毛虫，基于这个因素，人们认为它由原始领鞭毛虫进化而来。不过，因为它很早就从多细胞动物的主干上分出，又因为它在胚胎发育中有翻转现象，所以多孔动物便成为动物进化中的一个特殊的盲枝，称为侧生动物（或翻转动物）。除此之外，其他所有的多细胞动物，统称为真多细胞动物或真后生动物。
真多细胞动物首先发展出辐射对称的腔肠动物门。它是典型的具有消化腔的两胚层动物，或许来自与浮浪幼虫相似的祖先实球虫，然后发育成原始水母型，再发育成固着的水螅型和复杂的、自由游泳的水母型。而栉水母动物门属于自由浮游的动物，它与水母类有相似之处，体型基本上仍属辐射对称，但两侧辐射对称已较明显。从结构上看，它不具刺细胞，而具有中胚层原基等。近些年来，多数动物学家主张把它列为独立的门。
当动物过渡到爬行生活的时候，头端便开始分化，两侧对称、中胚层也有所发展。原始三胚层动物发展出来许多进化分枝，其中原口动物和后口动物两枝在结构与功能上有许多重要进步。所谓原口动物，指的是成体的口由原肠胚期的原口（胚孔）发育而来的动物，属于原口动物的有扁形动物门、纽形动物门、颚口动物门、轮虫门、线虫门、线形虫门、软体动物门、环节动物门和节肢动物门等较大的门，以及其他一些小的门。
假体腔是由胚胎期的囊胚腔持续到成虫时形成的，而不是由中胚层形成，在体壁与消化管之间无体腔膜包围。假体腔动物中的7个门（轮虫门、腹毛动物门、线虫门、线形虫门、棘头动物门、动吻动物门和内肛动物门）并非一个自然类群，各门的共同点是都具有假体腔，而在其他方面差异较大。
原口动物中的软体动物门的真体腔是以裂腔法形成，但欠发达，仅存在于围心腔、肾脏和生殖腺腔等处。由于软体动物为螺旋卵裂，并具有担轮幼虫，这个证据说明软体动物可能来自担轮幼虫型的祖先。来源于原口动物原始类型最进化的分枝，是身体分节的环节动物门和由它发展出来的节肢动物门。
凡原肠胚期的原口成为成体的肛门，而与原口相对的一端，重新开口成为成体的口的动物，统称为后口动物。后口动物包括有毛颚动物门、棘皮动物门、须腕动物门、半索动物门和脊索动物门。
脊索动物门起源于棘皮动物，这是被多数动物学家认同的结论。至于脊索动物的祖先可能是原始无头类，它特化为两个分枝：营固着生活的尾索动物（如海鞘）和趋向于水底生活的头索动物（如文昌鱼）。脊索动物的进化历程是：从原始无头类进化成原始有头类；由无颌类（化石甲胄鱼、圆口类）进化成有颌类（鱼类祖先）；从水生生活到陆生生活；从无羊膜类到有羊膜类；从变温动物到恒温动物。淡水水域中出现了最早的脊椎动物（甲胄鱼），古生代的志留纪和泥盆纪被称为“鱼类时代”。两栖类动物在泥盆纪时出现，在古生代晚期的石炭纪达于极盛。到了石炭纪末期，爬行类由原始的两栖类进化发展出来。爬行类发展迅速，到了中生代，整个自然界几乎被爬行类所占据，所以中生代常被称为是“爬行类时代”。当前动物学界一般认为爬行类起源于两栖动物迷齿类中的石炭螈类，特别是该类中的蜥螈形类。
到了距今1.4亿多年前的晚侏罗纪，出现了鸟类。鸟类起源于爬行类，鸟类种类显着增多开始于新生代第三纪。
除了鸟类，哺乳类（兽类）也起源于爬行类（兽孔类）。在7000万年前，即新生代的开始的时候，哺乳类经过了长期的发展进化，逐渐出现一系列进步性特征，这样，哺乳类便取代了爬行类，在动物界占了优势地位。所以新生代第三纪又常被称为“哺乳动物时代”。
