對於生命是如何在地球上出現的，現在人們已不再用上帝造物，女媧造人等宗教故事和神話傳說來解釋了。但是，對於這個問題，目前還是處於猜測和提出假說階段，還不能徹底、完善地解釋清楚，但隨著生命科學的進步，人們終會解開這個千古之謎的。
現在，我們已經知道，宇宙中的一切物質都是由原子組成的，再由原子組合成分子，不同分子的排列組合，形成了各式各樣不同的物質。宇宙的歷史，也是原子連結後，形成複雜結合物的歷史。而生命物質——有機物，才是宇宙中這種結合構造出的最複雜的東西，它的複雜性，遠非無機物可比擬。
有機物是由蛋白質和核酸構成的，蛋白質又是由較為簡單的分子氨基酸組成的。核酸中的脫氧核糖核酸（DNA），它保存有生命代代相傳的密碼。靠著它，下一代生物才能造就出同上一代一樣的“外貌”和“秉賦”。這些生命必備的有機物是怎樣在地球表面產生的呢？
諾貝爾化學獎獲得者哈羅德·尤瑞提出這樣一種看法：地球原始的大氣層，大部分是由氫和氮的化合物——如甲烷、氨（NH3）和水蒸氣組成，這些化合物裡的化學元素，即氫、碳、氮、氧，是形成氨基酸和蛋白質分子的基本成分。這些簡單的氧化合物分子，受到太陽紫外線的輻射，以及地球大氣層中雷電的影響，可以結合成較為複雜的氨基酸分子。他的這個觀點已被他的研究生斯坦利·米勒，在實驗室中通過實驗證明了。其他科學家也通過實驗，在甲烷、氨氣、水蒸氣等混合物中造出了糖類和鹼基。而那種在大氣層中不斷形成的氨基酸，隨雨水降到地面，進入海洋。在海水裡形成濃度較高的溶液，溶液中的氨基酸結合形成蛋白質，而糖類和鹼基分別組成了各種核酸，在某個時刻，核酸與蛋白質結合，形成了活的有機體，有了獨特的繁殖再生能力。最原始的單細胞生物體就這樣進化出來了。
前蘇聯科學家奧巴林，在1924年發表了著名的《生命的起源》一書。書中，他在生物化學、地球化學和宇宙學的大量材料基礎上，提出了生命起源的原生物進化假說，即“異養假說”，系統地論述了生命起源的化學進化過程。
據推測，在38億年前，地球上已有了古老的菌類，這些菌類都能在高溫、高壓、黑暗無光的條件下存活，它們以海水中溶解的有機物為養料。另有一些有機體，則完全靠無機物而生長，這就是所謂的吃礦物的有機體，如現在仍存在的“硫、鐵細菌”。
當時地球上還沒有氧氣，最初的生物也都是厭氧型生物，在它們的進化過程中，引發了一個重大事件——因突然的變異而出現了會放氧的生物——光合生物，也就是原始植物，它們是利用太陽能的新類型生物，具有了一種非常有用的物質葉綠素，靠它利用太陽能分解空氣中的二氧化碳，再利用取得的碳建造有機物質，滿足身體生長的需要。這種新型生物攝取營養的方式，與厭氧型生物相比，它的效率提高了約20倍，能使自身大量繁殖。它們吸收空氣中的二氧化碳後放出的氧氣，大大地改變了地球的面貌。這種能放氧的生物早在35億年前，就已出現在地球上了。科學家們於澳大利亞西海岸發現了這種在地球上最古老的生命化石。現在，海底深處還能找到這類生物，它就是藍綠藻。
由於太陽光中的紫外線，對有機物和生物體有極大的破壞作用，所以，最初的生物，都存活於可吸收紫外線的深海之中。而後，在大約20億年前，隨著放氧生物的出現，大氣中氧氣漸漸增多，在大氣上層形成了可阻擋紫外線的臭氧層，使得生物由深海進入了淺海，併為生物的登陸，創造了條件。
生物以淺海為舞臺，發展得更為多樣了。這時，已出現了海生軟體動物，而藻類也充斥了海洋。在大約6億年前的寒武紀時代，統治海洋的是三葉蟲和其他一些原始節肢動物，還有一些如海綿、蠕蟲一類的早期軟體動物。而後，包括海星、珊瑚在內的海生無脊椎動物與一些原始魚也開始在海中生活了。
在大約4億年前，由於地殼變動，引起地面上升，海洋退落，隨著海底部分露出海面，淺海生物也迫不得已地登陸了。由於初出海水，對陸地生活不適應，這些生物仍生活在海邊，不能完全離開水。初期的陸上植物是僅限於水邊等潮溼環境裡才能生存的羊齒類植物；而初上陸地的動物則多有兩棲性，如蛙類，被稱為兩棲動物。慢慢的，生物適應了陸地生活，由水邊向內陸挺進了。這時，植物已由低級的藻類、蕨類，進化成為常綠植物，進而進化為水杉、銀杏等裸子植物。陸地上，也已是爬行類動物的天下了，並出現了近代昆蟲；海星、魚類也在極旺盛地繁殖了。在距今1.8億年前，有了恐龍等巨型動物以及初級哺乳類動物，也進化出了最初的鳥類。恐龍在生存了大約1.5億年之後，終於滅絕了。而哺乳類動物則大量繁殖，同時，出現了許多近代樹木，被子植物在陸地上蔓延開來。再往後，哺乳動物開始統治地球，並且進化得更加完美，更加高級，終於在大約200萬年前，靈長類中的一支——古猿，經過幾十萬年的發展演變，進化為具有高度智慧，會思想的生物——人類。人類是宇宙和地球，集幾十億年的功力造就出來的“天之驕子”，是宇宙最偉大的創造。
生物的進化是非常緩慢的，由最初的生物體進化到現代人類，歷經了數十億年。如果我們把地球形成至今的整個歷史當作一年12個月來比喻，地球形成的日期算作1月1日，則地殼約形成於2月份，最早的生物體大約出現於4月份，恐龍類生物的全盛時期就到了12月中旬，從類人猿進化成人類，只有兩小時的歷史——發生在12月31日晚上十點鐘左右。從古人到現代人類，在這一比喻中，目前才生存了5分鐘。
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