Pamantul are aproximativ 4,54 miliarde de ani. Cele mai vechi dovezi de necontestat ale vietii pe Pamant dateaza de acum cel putin 3,5 miliarde de ani, in timpul erei Eoarchean, dupa ce o crusta geologica a inceput sa se solidifice in urma celei din Hadean, topite anterior. Fosile microbiene au fost gasite in gresia veche de 3,48 miliarde de ani din Australia de Vest.

Alte dovezi fizice timpurii ale unei substante biogene sunt grafitul, din rocile metasedimentare vechi de 3,7 miliarde de ani descoperite in Groenlanda de Vest, precum si anumite „resturi de viata biotica” gasite in roci vechi de 4,1 miliarde de ani in Australia de Vest. Comentand descoperirile australiene, Stephen Blair Hedges scria:

„Daca viata ar fi aparut relativ rapid pe Pamant, atunci ar putea fi comuna in univers.”

In Iulie 2016, oamenii de stiinta au raportat identificarea unui set de 355 de gene din ultimul stramos comun universal (LUCA) al tuturor organismelor care traiesc pe Pamant.

Peste 99 la suta din toate speciile, insumand peste cinci miliarde de specii, care au trait vreodata pe Pamant sunt estimate a fi disparute.

Estimarile privind numarul de specii actuale ale Pamantului variaza de la 10 milioane la 14 milioane, din care aproximativ 1,9 milioane sunt estimate si numite iar 1,6 milioane sunt documentate intr-o baza de date centrala, lasand cel putin 80 la suta (dintre specii) nedescrise inca.

Se crede ca, chimia cu un grad ridicat de energie a produs o molecula autoreplicanta in urma cu aproximativ 4 miliarde de ani, iar jumatate de miliard de ani mai tarziu a existat ultimul stramos comun al intregii vieti, asa cum o cunoastem astazi. Consensul stiintific actual este ca biochimia complexa care formeaza viata a provenit din reactii chimice mai simple. Inceputul vietii ar fi putut include molecule autoreplicante, cum ar fi ARN si ansamble de celule simple.

Extinctia

Extinctia este disparitia unei specii intregi. Extinctia nu este un eveniment neobisnuit, deoarece speciile apar in mod regulat prin speciatie si dispar prin disparitie/extinctie. Aproape toate speciile de animale si plante care au trait pe Pamant sunt acum disparute, si disparitia pare a fi soarta finala a tuturor speciilor.

Aceste extinctii s-au intamplat continuu de-a lungul istoriei vietii, desi evenimentele ocazionale de extinctie in masa, nu au fost foarte dese. Evenimentul de extinctie cretacic – paleogen, in timpul caruia dinozaurii neaviari au disparut, este cel mai cunoscut, dar evenimentul de extinctie anterioara din Permian – Triassic a fost si mai sever, cu aproximativ 96% din toate speciile marine, conduse spre disparitie.

Evenimentul de extinctie al Holocenului este o continua extinctie in masa asociata cu extinderea umanitatii pe tot globul in ultimele cateva mii de ani. Ratele de extinctie din zilele noastre sunt de 100-1000 de ori mai mari decat rata de fond si pana la jumatatea secolului XXI, pana la 30% din speciile actuale pot fi disparute.

Activitatile umane sunt acum cauza principala a evenimentului in curs de extinctie; incalzirea globala poate accelera extinctiile si mai mult in viitor. In ciuda disparitiei estimate a mai mult de 99 la suta dintre toate speciile care au trait vreodata pe Pamant, se estimeaza ca aproximativ 1 trilion de specii sunt pe Pamant in prezent.

Rolul disparitiei in evolutie nu este foarte bine inteles si poate depinde de tipul de disparitie luat in considerare. Cauzele evenimentelor de extinctie continua „la nivel scazut”, care formeaza majoritatea disparitiilor si pot fi rezultatul concurentei dintre specii pentru resursele limitate (principiul excluderii competitive).

Daca o specie poate concura in afara alteia, aceasta ar putea produce selectia speciilor, supravietuind speciile care se adapteaza, iar cealelalte sunt conduse la disparitie. Extintiile de masa intermitenta sunt, de asemenea, importante, dar in loc sa actioneze ca forta selectiva, reduc drastic diversitatea in mod nespecific si promoveaza explozii de evolutie rapida si specializare, la supravietuitori.

Descendenta comuna

Toate organismele de pe Pamant sunt descendente dintr-un stramos comun sau un fond de gene ancestral. Speciile actuale sunt o etapa in procesul de evolutie, iar diversitatea lor este produsul unei serii lungi de evenimente de speciatie si disparitie. Descendenta comuna a organismelor a fost dedusa pentru prima data din patru fapte simple despre organisme: In primul rand, au distributii geografice care nu pot fi explicate prin adaptarea locala.

In al doilea rand, diversitatea vietii nu este un set de organisme complet unice, ci organisme care impartasesc asemanari morfologice. In al treilea rand, trasaturile vestigiale fara un scop clar, seamana cu trasaturile ancestrale functionale. In al patrulea rand, organismele pot fi clasificate folosind aceste asemanari intr-o ierarhie a grupurilor cuiburi, similar cu un arbore genealogic.

Cercetarile moderne au sugerat ca, datorita transferului de gene orizontal, acest „arbore al vietii” poate fi mai complicat decat un simplu arbore de ramificare, deoarece unele gene s-au raspandit independent intre speciile inrudite. Pentru a rezolva aceasta problema si altele, unii autori prefera sa foloseasca „Coralul vietii” ca metafora sau model matematic, pentru a ilustra evolutia vietii. Aceasta viziune dateaza de la o idee mentionata pe scurt de Darwin, dar ulterior abandonata.

Speciile trecute au lasat, de asemenea, evidente ale istoriei lor evolutive. Fosilele, impreuna cu anatomia comparativa a organismelor actuale, constituie un registru morfologic sau anatomic.

Prin compararea anatomiilor atat a speciilor moderne, cat si a celor disparute, paleontologii pot deduce linia acelor specii. Cu toate acestea, aceasta abordare are cel mai mare succes pentru organismele care au parti dure ale corpului, precum cochilii, oase sau dinti. In plus, intrucat procariotele precum bacteriile si arhaea impartasesc un set limitat de morfologii comune, fosilele lor nu ofera informatii despre stramosii lor.

Mai recent, dovezile pentru descendenta comuna au provenit din studiul asemanarilor biochimice intre organisme. De exemplu, toate celulele vii folosesc acelasi set de nucleotide si aminoacizi de baza.

Dezvoltarea geneticii moleculare a relevat evidenta evolutiei lasate in genomele organismelor: datarea momentului in care speciile s-au abatut de evolutia initiala, prin ceasul molecular produs de mutatii. De exemplu, aceste comparatii ale secventei ADN au dezvaluit ca oamenii si cimpanzeii au 98% din genomi comuni si analizand putinele zone in care acestia difera, ajuta la deductia aparitiei stramosului comun al acestor specii.

Evolutia vietii

Procariotele au locuit pe Pamant acum aproximativ 3 – 4 miliarde de ani. Nu s-au produs modificari evidente ale morfologiei sau organizarii celulare in aceste organisme in urmatorii cateva miliarde de ani.

Celulele eucariote au aparut cu 1,6-2,7 miliarde de ani in urma. Urmatoarea schimbare majora a structurii celulare a aparut atunci cand bacteriile au fost inghitite de celulele eucariote, intr-o asociatie cooperativa numita endosimbioza. Bacteriile inglobate si celula gazda au suferit apoi coevolutie, bacteriile evoluand fie in mitocondrii, fie in hidrogenozomi. O alta intelegere a organismelor de tip cianobacterian a dus la formarea cloroplastelor in alge si plante.

Istoria vietii a fost strans legata de cea a eucariotei unicelulare, procariote si arhaea, pana in urma cu aproximativ 610 milioane de ani, cand organismele multicelulare au inceput sa apara in oceane in perioada Ediacaran.

Evolutia multicelularitatii a avut loc in mai multe evenimente independente, in organisme la fel de diverse precum bureti, alge brune, cianobacterii, mucegaiuri si micobacterii. In Ianuarie 2016, oamenii de stiinta au raportat ca, in urma cu aproximativ 800 de milioane de ani, o modificare genetica minora intr-o singura molecula numita GK-PID, ar fi permis organismelor sa treaca de la o singura celula la un ansamblu multi-celular.

La scurt timp dupa aparitia acestor primele organisme multicelulare, o cantitate remarcabila de diversitate biologica a aparut peste aproximativ 10 milioane de ani, intr-un eveniment numit explozie cambriana. Aici, majoritatea tipurilor de animale moderne au aparut in evidenta fosilelor, precum si linii evolutive unice, care ulterior au disparut. Au fost propuse diverse evenimente declansatoare pentru explozia cambriana, inclusiv acumularea de oxigen in atmosfera, rezultate din fotosinteza.

In urma cu aproximativ 500 de milioane de ani, plantele si ciupercile au colonizat pamantul si au fost curand urmate de artropode si alte animale. Insectele au avut un succes deosebit si chiar astazi constituie majoritatea speciilor de animale.

Amfibienii au aparut pentru prima oara in urma cu aproximativ 364 de milioane de ani, urmati de amnioti timpurii si pasari, in urma cu aproximativ 155 de milioane de ani (ambele provenind din linii de „reptile”), mamifere au aparut in urma cu aproximativ 129 de milioane de ani, hominizii in urma cu aproximativ 10 milioane de ani si oamenii moderni, cu 250.000 de ani in urma.

Cu toate acestea, in ciuda evolutiei acestor animale mari, organisme mai mici similare tipurilor care au evoluat timpuriu in acest proces, continua sa aiba un mare succes si sa domine Pamantul, majoritatea biomasei si speciilor fiind procariote.

De asemenea, oamenii de stiinta considera ca in urma unui viitor eveniment major de extinctie in masa, aceste organisme vor fi cele care vor supravietui, mamiferele mari disparand primele (inclusiv omul).

Oamenii de stiinta au observat ca organismele de dimensiuni mici (cum ar fi gandacii de exemplu) sau chiar si mamiferele mici (soarecii), sunt mult mai bine adaptate si este posibil sa reziste la un viitor cataclism, tinand cont si de faptul ca acestea sunt speciile care au supravietuit in urma extinctiei de acum 60 de milioane de ani, cand au disparut dinozaurii.