تاریخ حیات

خط‌سیر زمانی تاریخ فرگشت حیات
تاریخ حیات بر زمین، از پیدایش اولیه حیات گرفته تا کنون، فرآیندهایی را ردگیری می‌کند که توسط آن‌ها جانداران زنده و جانداران سنگواره فرگشت پیدا کرده‌اند. زمین در حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش شکل گرفت و شواهد نشان می‌دهد که حیات فزون بر ۳٫۷ میلیارد سال پیش پدیدار گشته‌است. همچنین شواهدی مبنی‌بر پیدایش هستی در پیش‌از ۴٫۱ تا ۴٫۲۸ میلیارد سال وجود دارد که سبب ایجاد جدال بر سر سازوکارهای غیرزیستی که ممکن است زندگی پس از آن را شکل داده باشد، گردیده‌است.
شباهت‌ها میان همهٔ جانداران امروزی وجود اجدادی مشترک که همهٔ گونه‌ها در روند فرگشت خود از آنان منشعب شده‌اند را نشان می‌دهد. حدود ۹۹ درصد از همه گونه‌هایی که از آغاز پدیدار گشته‌اند (حدود پنج میلیارد گونه) امروزه وجود ندارند و منقرض شده‌اند. گونه‌هایی که امروزه در زمین وجود دارند حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون برآورد می‌شود که حدود ۱٫۹ میلیون گونه نام‌گذاری شده و ۱٫۸ میلیون گونه در پایگاه‌های داده تا به امروز ثبت شده‌است.
کهن‌ترین شواهد به‌دست‌آمده از حیات برروی زمین آثار کربن زیستی و فسیل‌های استروماتولیتی است که در سنگ‌های دگرگونی ۳٫۷ میلیارد ساله واقع در گرین‌لند کشف شده‌است. در سال ۲۰۱۵، «بقایای احتمالی حیات زنده» در سنگ‌های ۴٫۱ میلیارد ساله در غرب استرالیا یافت شد. در مارس ۲۰۱۷، شواهد احتمالی از قدیمی‌ترین اشکال احتمالی حیات روی زمین به شکل میکروارگانیسم‌های فسیل‌شده در رسوبات چاه‌های گرمابی در کمربند نووآگیتوک گرین‌استون که در کبک، کانادا گزارش شد، کشف گردید که احتمالاً در آغاز ۴٫۲۸ میلیارد سال پیش می‌زیستند. مدت‌ها پس از تشکیل اقیانوس‌ها در ۴٫۴ میلیارد سال پیش و نه‌چندان دور پس از تشکیل زمین در ۴٫۵۴ میلیارد سال پیش.
فرش‌های میکروبی باکتری‌ها و آرکی‌ها شکل غالب حیات در آغاز دوران نخست‌زیستی بودند و تصور می‌شود بسیاری از گام‌های اصلی در فرگشت اولیه در این محیط رخ داده‌است. فرگشت فتوسنتز، در حدود ۳٫۵ میلیارد سال پیش، در نهایت منجر به تجمع ماده زائد آن، اکسیژن، در اتمسفر شد، که خود منجر به رویداد بزرگ اکسیژنی شد که در حدود ۲٫۴ میلیارد سال پیش آغاز گردید. نخستین شواهد یوکاریوت‌ها (سلول‌های پیچیده با اندامک) مربوط به ۱٫۸۵ میلیارد سال پیش است، و در حالی که ممکن است پیش‌تر وجود داشته باشند، زمانی که آغاز به کاربرد اکسیژن در متابولیسم خود کردند، تنوع‌زایی آن‌ها تسریع شد. سپس، در حدود ۱٫۷ میلیارد سال پیش، جانداران چندسلولی آغاز به ظهور کردند، با سلول‌هایی تمایزیافته که عملکردهای تخصصی را انجام می‌دادند. تولیدمثل جنسی، که شامل ادغام سلول‌های تولیدمثلی نر و ماده (گامت‌ها) برای ایجاد یک زیگوت در فرآیندی به نام لقاح است، برخلاف تولیدمثل غیرجنسی، روش اصلی تولیدمثل برای بیشتر جانداران ماکروسکوپی، از جمله تقریباً همه یوکاریوت‌ها است (که شامل جانوران و گیاهان می‌شود). با این حال، اگرچه منشأ و فرگشت تولیدمثل جنسی برای زیست‌شناسان یک معما باقی‌مانده‌است، اما از یک نسب مشترک که یک گونه یوکاریوتی تک‌سلولی بود، فرگشت یافته‌است. دوسوئیان، جانورانی که دارای سمت چپ و راست هستند که تصویر آینه‌ای یکدیگر می‌باشند، در ۵۵۵ میلیون سال پیش ظاهر شدند.
گیاهان خشکی چندسلولی جلبک‌مانند حتی به حدود ۱ میلیارد سال پیش برمی‌گردند، اگرچه شواهد نشان می‌دهد که حداقل ۲٫۷ میلیارد سال پیش میکروارگانیسم‌ها نخستین بوم‌سازگان زمینی را تشکیل داده‌اند. تصور می‌شود که میکروارگانیسم‌ها راه را برای پیدایش هموار کرده‌اند. گیاهان زمینی در دوره اردویسین آنقدر موفق بودند که تصور می‌شود در رویداد انقراض دونین پسین نقش داشته‌اند. (به‌نظر می‌رسد زنجیرهٔ طولانی علت و معلولی دلالت بر پیروزی باستان‌سرخس اولیه درختی است (۱) کاهش سطوح CO۲، منجر به سرمایش جهانی و کاهش سطح دریاها شد، (۲) ریشه‌های باستان‌سرخس توسعه خاک را تقویت کرد که باعث افزایش هوازدگی سنگ شد، و متعاقب آن رواناب مواد مغذی ممکن است باعث شکوفایی جلبکی شده باشد، که خود منجر به بی‌اکسیژنی گردیده و باعث مرگ جانوران دریایی شد. گونه‌های دریایی قربانیان اولیه انقراض دونین پسین بودند.
مجموعه جانوری ادیاکاران (Ediacara biota) در طول دوره ادیاکاران ظاهر گردید، در حالی که مهره‌داران، همراه با دیگر شاخه‌های نوین، حدود ۵۲۵ میلیون سال پیش در طول انفجار کامبرین منشأ گرفتند. در طول دوره پرمین، هم‌کمانان، از جمله نیاکان پستانداران هستند، که بر این سرزمین سلطه داشتند، اما بیشتر این گروه در رویداد انقراض پرمین-تریاس در ۲۵۲ میلیون سال پیش منقرض شدند. در طول بهبودیابی از این فاجعه، شاه‌خزندگان به فراوان‌ترین مهره‌داران خشکی تبدیل شدند. یک گروه شاه‌خزنده، دایناسورها، بر دوره‌های ژوراسیک و کرتاسه سلطه داشتند. پس از رویداد انقراض کرتاسه-پالئوژن ۶۶ میلیون سال پیش، که دایناسورهای غیرپرنده را از میان برد، پستانداران به سرعت در اندازه و تنوع رشد یافتند. چنین انقراض‌های دسته جمعی ممکن است با ایجاد فرصت‌هایی برای تنوع‌بخشیدن به گروه‌های جدیدی از جانداران، فرگشت را تسریع کرده باشد.