stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Tiến hóa
Biến dị > Đột biến

Bài chi tiết: Đột biến sinh học
Đột biến là những thay đổi trong chuỗi DNA của một tế bào. Khi đột biến xảy ra, nó có thể không ảnh hưởng gì, làm thay đổi RNA hay protein do gen quy định, hoặc ngăn cản gen đó hoạt động. Dựa trên các nghiên cứu về loài ruồi Drosophila melanogaster, với khoảng 70% các đột biến này là có các tác động tiêu cực, số còn lại trung tính hoặc có lợi không nhiều, người ta đã đề xuất rằng nếu một sự đột biến thay đổi một protein sinh ra bởi một gen, điều này gần như chắc chắn là có hại và được duy trì trong quần thể bởi tiến hóa hồi quy (recurrent evolution).
Sự đột biến có thể liên quan tới những đoạn dài của nhiễm sắc thể trở nên bị lặp lại (thông thường do sự tái tổ hợp di truyền), có thể tạo nên những đoạn sao chép thừa một gen vào một bộ gen. Những bản sao thừa của các gen là nguồn vật liệu thô chính cần thiết cho những gen mới tiến hóa. Điều này quan trọng bởi vì thực tế hầu hết các gen mới tiến hóa trong một họ gen từ những gen tồn tại từ trước có chung nguồn gốc. Chẳng hạn, mắt người sử dụng bốn gen để tạo nên những cấu trúc cảm nhận ánh sáng: ba cho quan sát màu sắc và một cho quan sát ban đêm; cả bốn gen này đều bắt nguồn từ một gen gốc duy nhất.
Các gen mới có thể sinh ra từ một gen gốc khi bản sao lặp bị đột biến và tìm lấy một chức năng mới. Quá trình này dễ dàng hơn khi một gen đã được sao lặp bởi vì nó sẽ tăng tính dư thừa của hệ thống; một gen trong cặp có thể tìm lấy một chức năng mới trong khi bản sao còn lại tiếp tục thực hiện chức năng gốc. Những loại đột biến khác thậm chí có thể tạo ra những gen hoàn toàn mới từ những DNA chưa được mã hóa từ trước.
Việc tạo ra các gen mới cũng có thể liên quan tới những phần nhỏ trong một vài gen bị sao lặp, những đoạn này sau đó tái kết hợp để tạo nên những tổ hợp mới với những chức năng mới. Khi các gen mới được lắp ghép từ việc trộn những phần có sẵn, các miền protein đóng vai trò như những đơn nguyên với những chức năng đơn giản, độc lập, có thể kết hợp với nhau để tạo nên những tổ hợp mới với những chức năng mới phức tạp. Chẳng hạn, polyketide synthase là những enzyme kích thước lớn tạo nên các chất kháng sinh; chúng cấu thành từ tới một trăm miền độc lập mà mỗi miền xúc tác một bước trong quá trình tồng thể, như thể một khâu trong một dây chuyền lắp ráp.
Biến dị > Giao phối và tái tổ hợp

Trong một sinh vật vô tính, các gen được truyền lại cho nhau, hay "liên kết" với nhau, và chúng không thể trộn với gen của những sinh vật khác trong quá trình sinh sản. Trái lại, sự giao phối giữa các sinh vật hữu tính tạo ra sự trộn lẫn các nhiễm sắc thể của bố mẹ qua một sự phân li độc lập. Trong một quá trình liên quan gọi là tái tổ hợp tương đồng, các sinh vật hữu tính trao đổi DNA giữa hai nhiễm sắc thể tương ứng. Tái tổ hợp và phân li không thay đổi tần số alen, nhưng thay vào đó thay đổi những alen nào liên kết với alen khác, sinh ra con cháu với những tổ hợp alen mới. Giao phối thường tăng cường biến dị di truyền và có thể tăng tốc độ tiến hóa.
Phí tổn gấp đôi đến từ giao phối (the two-fold cost of sex) lần đầu tiên được đề cập bởi John Maynard Smith. Phí tổn đầu tiên là ở các loài lưỡng hình giới tính, chỉ một trong hai giới có thể sinh con (phí tổn này không áp dụng cho các loài lưỡng tính, giống như hầu hết các loài thực vật và nhiều động vật không xương sống). Phí tổn thứ hai là bất kỳ cá thể sinh sản hữu tính nào chỉ có thể truyền 50% gen của nó cho bất kỳ đứa con nào, thậm chí ít được truyền lại ở mỗi thế hệ mới qua đi. Tuy nhiên, sinh sản hữu tính là phương thức sinh sản phổ biến hơn giữa sinh vật nhân chuẩn và đa bào. Giả thuyết Nữ hoàng Đỏ đã được sử dụng để giải thích tầm quan trọng của sinh sản hữu tính như là một phương thức để cho phép tiến hóa và thích nghi liên tục để đáp ứng với sự hợp tác với các loài khác trong một môi trường luôn thay đổi.
Biến dị > Dòng gen

Xem thêm thông tin: Dòng gen
Dòng gen là sự hoán đổi các gen giữa các quần thể và giữa các loài. Do đó nó có thể là một nguồn biến dị mới mẻ đối với một quần thể hay một loài. Dòng gen có thể do sự di chuyển của các cá thể giữa những quần thể riêng biệt nhau của một loài gây ra, như thể sự di chuyển của chuột giữa các quần thể trong đất liền và bờ biển, hay dịch chuyển của phấn hoa giữa quần thể cỏ nhạy cảm với kim loại nặng và quần thể cỏ chống chịu được.
Sự chuyển gen giữa các loài bao gồm sự hình thành các loài lai và sự chuyển gen ngang. Chuyển gen ngang là sự truyền vật chất di truyền từ một sinh vật này sang một sinh vật khác mà không phải con của nó; điều này phổ biến nhất ở giới vi khuẩn. Trong y học, điều này đóng góp vào sự lan truyền khả năng kháng chất kháng sinh, bởi khi một vi khuẩn có được các gen kháng thuốc nó có thể nhanh chóng truyền khả năng này cho các loài khác. Người ta đã quan sát thấy sự chuyển gen ngang từ vi khuẩn sang các sinh vật nhân chuẩn như nấm men Saccharomyces cerevisiae và bọ trên cây đậu adzuki Callosobruchus chinensis. Một ví dụ về sự lan truyền quy mô lớn hơn là luân trùng nhân chuẩn Belloidea, chúng nhận rất nhiều gen từ vi khuẩn, nấm và thực vật. Các virus cũng có thể mang DNA giữa các sinh vật, cho phép lan truyền gen ngay cả giữa các vực sinh vật.
Sự chuyển gen quy mô lớn cũng xảy ra giữa các tổ tiên của các tế bào nhân chuẩn và vi khuẩn, trong sự hình thành lục lạp và ti thể. Cũng có thể là chính những sinh vật nhân chuẩn này bắt nguồn từ sự lan truyền gen ngang giữa vi khuẩn và vi khuẩn cổ.
Cơ chế tiến hóa

Từ quan điểm của thuyết tân Darwin, tiến hóa xảy ra khi có những thay đổi trong tần số alen trong một quần thể sinh vật giao phối. Chẳng hạn, alen quy định màu đen trong một quần thể bướm trở nên phổ biến hơn. Các cơ chế có thể dẫn tới sự thay đổi tần số alen bao gồm chọn lọc tự nhiên, dịch chuyển di truyền, trung chuyển di truyền, đột biến và dòng gen.
Cơ chế tiến hóa > Đột biến chênh lệch

Bên cạnh việc là một nguồn quan trọng của biến dị, đột biến cũng đóng vai trò là một cơ chế tiến hóa khi có những xác suất khác nhau ở mức độ phân tử cho các đột biến khác nhau xảy ra, một quá trình được gọi là chênh lệch đột biến (mutation bias). Nếu hai kiểu gen, chẳng hạn một với nucleotid G và một với nucleotid A ở cùng một vị trí, có cùng giá trị thích nghi, nhưng đột biến từ G thành A xảy ra thường xuyên hơn từ A thành G, thì kiểu gen với nucleotid A sẽ có xu hướng tiến hóa. Những chênh lệch đột biến chèm thêm và mất đi trong các đơn vị phân loại khác nhau có thể dẫn đến sự tiến hóa trong các kích thước bộ gen khác nhau. Sự chênh lệch về phát triển hoặc đột biến cũng quan sát thấy trong tiến hóa về hình thái. Chẳng hạn, dựa theo hiệu ứng Baldwin, tùy theo kiểu gen, đột biến về sau có thể gây ra sự đồng nhất di truyền của các tính trạng trước đó do môi trường gây ra.
Các hiệu ứng chênh lệch đột biến xếp chót so với các quá trình khác. Nếu chọn lọc khuyến khích một trong hai loại đột biến, nhưng không có lợi ích phụ nào đối với việc có cả hai, thì đột biến sẽ xảy ra thường xuyên nhất là cái mà hầu như trở thành cố định trong một quần thể. Những đột biến dẫn đến mất chức năng của một gen phổ biến hơn nhiều những đột biến tạo ra một gen mới, hoạt động đầy đủ. Hầu hết đột biến mất chức năng bị chọn lọc phủ nhận. Nhưng khi sự chọn lọc yếu ớt, các chênh lệch đột biến dẫn tới mất chức năng có thể ảnh hướng tới tiến hóa. Chẳng hạn, các chất sắc tố không còn có ích khi động vật sống trong các hang động tối tăm, và có xu hướng mất đi. Loại mất chức năng này có thể xảy ra do chênh lệch di truyền và/hoặc bởi chức năng đó có một cái giá (nghĩa là một tính trạng tốt khác bị kìm hãm do nó), và khi lợi ích của chức năng ấy không còn, chọn lọc tự nhiên sẽ làm nó biến mất. Sự mất khả năng hình thành bào tử ở loài vi khuẩn Bacillus subtilis trong quá trình tiến hóa trong phòng thí nghiệm được cho là do đột biến chênh lệch tạo nên hơn là sự chọn lọc tự nhiên chống lại sự trả giá của việc duy trì khả năng hình thành bào tử vốn có. Khi không có sự chọn lọc mất chức năng nào, tốc độ mà chọn lọc tiến hóa phụ thuộc nhiều vào tốc độ đột biến hơn là trong kích thước quần thể hiệu dụng của nó, cho thấy rằng nó được dẫn dắt bởi chênh lệch đột biến hơn là dịch chuyển di truyền. Ở các sinh vật ký sinh, đột biến chênh lệch dẫn đến áp lực chọn lọc như đã thấy ở Ehrlichia. Đột biến thiên về các biến thể kháng nguyên trong protein màng ngoài.
Cơ chế tiến hóa > Trôi dạt di truyền

Trôi dạt di truyền (genetic drift, cũng còn gọi là sự phiêu bạt gen) là sự thay đổi tần số tương đối của các alen trong một quần thể, thường do yếu tố ngẫu nhiên (thiên tai, thảm hoạ nhân tạo v.v) làm nhiều cá thể trong quần thể bị chết hoặc không sinh sản được, hay phải phiêu bạt do phát tán bị động. khi các yếu tố chọn lọc khác không tác động hoặc tương đối yếu, thì tần số alen có khuynh hướng "dịch chuyển" ngẫu nhiên lên hoặc xuống theo một đường zig zag ngẫu nhiên trong đồ thị biểu diễn tần số của chúng xảy ra do sai sót lấy mẫu ở các alen. Sự dịch chuyển này sẽ ngừng khi alen nào đó trở nên ổn định về tần số, hoặc biến mất khỏi quẩn thể, hay bị thay thế hoàn toàn bởi alen khác. Kết quả là có alen "tốt" có thể bị loại bỏ hoàn toàn hoặc ngược lại có alen "xấu" lại "may mắn" được củng cố và tăng tần số, hoàn toàn do may rủi ngẫu nhiên. Do đó, hiện tượng này có thể sinh ra hai quần thể vốn cùng loài và có cấu trúc di truyền tương tự nhau lại tách biệt nhau rồi trở thành hai quần thể có tập hợp các alen khác nhau.
Lý thuyết tiến hoá trung tính (neutral theory of molecular evolution) đề xuất rằng phần lớn các biến đổi tiến hóa là kết quả của sự ổn định đột biến trung tính gây ra bởi trôi dạt di truyền. Do đó, trong mô hình này, hầu hết các thay đổi di truyền trong quần thể là kết quả của áp lực đột biến liên tục và sự trôi dạt di truyền. Dạng lý thuyết trung tính này hiện nay phần lớn đã bị từ bỏ, vì nó dường như không phù hợp với biến dị di truyền được quan sát trong tự nhiên. Tuy nhiên, một phiên bản mới và được ủng hộ hơn của mô hình này là lý thuyết tiến hoá gần trung tính (nearly neutral theory of molecular evolution), trong đó một đột biến sẽ có hiệu quả trung tính trong một quần thể nhỏ không nhất thiết là trung tính trong một quần thể lớn. Các lý thuyết thay thế khác đề xuất rằng sự trôi dạt di truyền bị lấn át bởi các nhân tố ngẫu nhiên khác trong quá trình tiến hóa, chẳng hạn như trung chuyển di truyền (genetic hitchhiking), còn được gọi là phác thảo di truyền (genetic draft).
Thời gian cho một alen trung tính trở nên ổn định do dịch chuyển di truyền phụ thuộc vào kích thước quần thể, sự ổn định xảy ra càng nhanh nếu quần thể càng nhỏ. Số cá thể trong một quần thể không có tính chủ chốt, mà quan trọng là một đại lượng được gọi là kích thước quần thể hiệu dụng (effective population size). Một quần thể hiệu dụng thường nhỏ hơn toàn quần thể bởi nó liên quan tới những yếu tố như mức độ giao phối cận huyết và giai đoạn trong vòng đời mà quần thể là nhỏ nhất. Kích thước quần thể hiệu dụng có thể không giống nhau đối với mọi gen trong cùng một quần thể.
Việc đánh giá mức độ quan trọng tương đối của chọn lọc và các quá trình trung tính khác thường khá khó khăn, bao gồm cả trôi dạt di truyền. Mức độ quan trọng so sánh của các nhân tố có hoặc không có tính thích nghi trong việc dẫn dắt sự thay đổi có tính tiến hóa là một lĩnh vực hiện đang được nghiên cứu.
Cơ chế tiến hóa > Trung chuyển di truyền

Sự tái tổ hợp cho phép các alen trên cùng một chuỗi DNA trở nên tách biệt nhau. Tuy nhiên, tốc độ tái tổ hợp thấp (xấp xỉ hai sự kiện mỗi nhiễm sắc thể trong một thế hệ). Kết quả là, các gen gần nhau trong một nhiễm sắc thể có thể không luôn luôn trộn xa khỏi nhau và các gen gần nhau có khuynh hướng được di truyền cùng nhau, một hiện tượng gọi là liên kết gen. Khuynh hướng này được xác định bằng cách tìm hiểu mức độ thường xuyên mà hai alen xuất hiện cùng nhau trong một nhiễm sắc thể riêng lẻ so với xác suất độc lập theo tính toán, gọi là sự phi cân bằng liên kết. Tập hợp những alen thường được di truyền trong một nhóm được gọi là một haplotype. Điều này là quan trọng khi một alen trong một haplotype là đặc biệt có lợi: chọn lọc tự nhiên có thể dẫn dắt một sự quét chọn lọc (loại bỏ các biến dị một cách nhanh chóng) cũng sẽ khiến các alen khác trong haplotype đó trở nên phổ biến hơn trong quần thể; hiệu ứng này gọi là trung chuyển di truyền (genetic hitchhiking) hay phác thảo di truyền (genetic draft). Phác thảo di truyền xảy ra do một vài gen trung tính liên kết về mặt di truyền với các gen khác chịu sự chon lọc có thể bị một kích thước quần thể hiệu dụng phù hợp chiếm một phần.
Cơ chế tiến hóa > Dòng gen

Xem thêm thông tin: Dòng gen, Lai (sinh học), và Chuyển gen ngang
Dòng gen liên quan đến việc trao đổi gen giữa các quần thể và giữa các loài. Sự hiện diện hay vắng mặt của dòng gen làm thay đổi một cách căn bản tiến trình tiến hóa. Do tính phức tạp của sinh vật, bất kì hai quần thể tách biệt hoàn toàn nào về sau sẽ tiến hóa những điểm không tương thích về di truyền thông qua các quá trình trung tính, như trong mô hình Bateson-Dobzhansky-Muller, ngay cả nếu cả hai quần thể cơ bản vẫn giống hệt nhau xét về sự thích nghi đối với môi trường.
Nếu sự phân hóa di truyền giữa các quần thể phát triển, dòng gen giữa các quần thể có thể làm xuất hiện những tính trạng hay alen bất lợi trong quần thể địa phương và điều này dẫn sinh vật trong những quần thể đó tới chỗ tiến hóa những cơ chế ngăn ngừa sự giao phối với những quần thể có quan hệ xa về di truyền, cuối cùng làm xuất hiện của những loài mới. Do đó, sự hoán chuyển thông tin di truyền giữa các cá thể là hết sức quan trọng đối với sự phát triển của quan niệm loài sinh học.
Trong sự phát triển của thuyết tiến hoá tổng hợp hiện đại, Sewall Wright đã phát triển lý thuyết cân bằng chuyển dịch của ông với nội dung là dòng gen giữa các quần thể tách biệt một phần là một khía cạnh quan trọng của tiến hóa thích nghi. Tuy nhiên, gần đây đã có những phê phán có trọng lượng về tầm quan trọng của lý thuyết này.
Kết quả

Tiến hóa ảnh hưởng tới mọi khía cạnh của hình thái và hành vi của sinh vật. Nổi bật nhất là những sự thích nghi về hành vi và thể chất riêng biệt là kết quả của chọn lọc tự nhiên. Những sự thích nghi này tăng cường giá trị thích nghi bằng các trợ giúp các hoạt động như tìm thức ăn, lẩn tránh kẻ săn mồi hay thu hút bạn tình. Các sinh vật cũng đáp ứng tiến hóa bằng việc hợp tác với nhau, thông thường bằng cách giúp đỡ họ hàng của chúng hay tham gia vào một quan hệ cộng sinh cùng có lợi. Trong dài hạn, tiến hóa sinh ra những loài mới thông qua sự phân tách các quần thể sinh vật tổ tiên thành những nhóm mới không thể hoặc không giao phối với nhau.
Những kết quả này của tiến hóa thường được phân chia làm tiến hóa lớn (hay tiến hóa vĩ mô), là tiến hóa xảy ra ở cấp độ loài trở lên, như sự tuyệt chủng hay hình thành loài và tiến hóa nhỏ (hay tiến hóa vi mô) là những thay đổi tiến hóa nhỏ hơn, như biến đổi tần số alen hay sự thích nghi trong một loài hay quần thể. Nhìn chung, tiến hóa lớn có thể được xem như kết quả của tiến hóa nhỏ trong thời gian dài. Do đó, sự khác biệt giữa hai hình thức tiến hóa này không phải là căn bản - mà đơn giản chỉ là thời gian tiến hóa. Tuy nhiên, trong tiến hóa lớn, các tính trạng của toàn thể loài có thể quan trọng. Chẳng hạn, một lượng lớn biến dị giữa các cá thể cho phép một loài thích nghi nhanh với những điều kiện sống mới, làm giảm khả năng bị tuyệt chủng, trong khi một phạm vi địa lý rộng lớn gia tăng cơ hội hình thành loài, bằng cách làm cho một phần quần thể dễ trở nên tách biệt hơn. Theo nghĩa này, tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn có thể liên quan tới sự chọn lọc ở những cấp độ khác nhau - tiến hóa nhỏ vận hành ở cấp độ gen và cá thể, khác với tiến trình tiến hóa lớn như chọn lọc loài vận hành trên toàn thể loài và ảnh hưởng tới tốc độ hình thành và tuyệt chủng của nó.
Một quan niệm sai lầm phổ biến là tiến hóa có một mục đích hay kế hoạch dài hạn nào đó; một cách thực tiễn hơn thì tiến hóa không có mục đích dài hạn nào và không nhất thiết phải tạo ra những thứ phức tạp lớn hơn. Mặc dù các loài phức tạp đã tiến hóa nên, chúng xảy ra như một hiệu ứng phụ của số lượng sinh vật tổng thể tăng lên và các dạng sống đơn giản vẫn phổ biến hơn trong sinh quyển. Cụ thể là tuyệt đại đa số các loài là các vi sinh vật nhân sơ, tạo nên một nửa sinh khối của thế giới bất chấp kích thước nhỏ bé của chúng, và chiếm đa số tuyệt đối trong sự đa dạng sinh thái Trái Đất. Các sinh vật đơn giản do đó là dạng sống thống trị trên Trái Đất trong suốt lịch sử của nó và tiếp tục là dạng sống chủ yếu cho tới ngày nay, khi sự sống phức tạp chỉ dường như có vẻ đa dạng hơn bởi vì chúng dễ nhận thấy hơn. Thực tế, sự tiến hóa của vi sinh vật là đặc biệt quan trọng đối với nghiên cứu về tiến hóa hiện đại, bởi vì sự sinh sôi nhanh chóng của chúng cho phép nghiên cứu tiến hóa thực nghiệm và quan sát tiến hóa và thích nghi trong thời gian thực.
Kết quả > Đồng tiến hóa

Xem thêm thông tin: Đồng tiến hóa
Tương tác giữa các sinh vật có thể sinh ra cả mâu thuẫn lẫn hợp tác. Khi tương tác xảy ra giữa hai loài, như là một mầm bệnh và vật chủ, hay một kẻ săn mồi và con mồi của nó, những loài này tiến hóa tập hợp những thích nghi phù hợp với nhau. Ở dây, sự tiến hóa của một loài gây ra sự thích nghi ở loài kia. Những thay đổi ở loài thứ hai đến lượt mình gây ra những thích nghi ở loài thứ nhất. Vòng tròn chọn lọc và phản ứng này được gọi là đồng tiến hóa. Một ví dụ là sự sản sinh ra tetrodotoxin ở sa giông da nhám và sự tiến hóa khả năng kháng tetrodotoxin ở kẻ săn mồi của nó, rắn Thamnophis sirtalis. Trong cặp kẻ săn mồi-con mồi này, một cuộc chạy đua vũ trang tiến hóa đã sinh ra độc tính ngày càng cao ở chất độc sa giông và khả năng kháng độc cao tương ứng ở rắn.
Kết quả > Cộng tác

Không phải mọi tương tác đồng tiến hóa giữa các loài đều liên quan tới các mâu thuẫn. Nhiều trường hợp tương tác cùng có lợi đã tiến hóa. Chẳng hạn, một sự cộng tác mạnh mẽ tồn tại giữa thực vật và nấm Mycorrhiza sinh trưởng trên rễ của chúng và giúp cây hấp thụ chất dinh dưỡng từ đất. Đây là một quan hệ có đi có lại bởi vì cây cung cấp đường cho nấm từ quang hợp. Ở đây, nấm thực sự lớn lên bên trong tế bào thực vật, cho phép chúng trao đổi thức ăn với sinh vật chủ, trong khi gửi tín hiệu tắt hệ thống miễn dịch của cây.
Mối liên minh giữa các sinh vật cùng loài cũng tiến hóa. Một trường hợp đặc sắc là các loài côn trùng sống thành xã hội, như ong, mối và kiến, trong đó các côn trùng không có chức năng sinh sản sẽ nuôi dưỡng và bảo vệ cho một lượng nhỏ cá thể trong một lãnh địa mà có khả năng sinh sản được. Ngay ở cấp độ vi mô, các tế bào sinh đưỡng tạo nên cơ thể động vật một giới hạn sinh sản để chúng có thể duy trì một cơ thể ổn định, cung cấp một lượng nhỏ số tế bào sinh dục sinh ra con cháu. Ở đây, tế bào sinh dưỡng đáp ứng những tín hiệu riêng biết chỉ dẫn chúng lớn lên, duy trì như hiện tại, hoặc chết đi. Nếu các tế bào phớt lờ các tín hiệu này và nhân lên một cách thích hợp, sự phát triển không kiểm soát đó có thể gây ra ung thư.
Sự cộng tác như vậy trong loài có thể tiến hóa thông qua quá trình chọn lọc họ hàng, trong đó một sinh vật hành động để giúp nuôi dưỡng con cái của họ hàng. Hành động này được chọn lọc tự nhiên chấp thuận bởi vì cá thể giúp đỡ sẽ chứa những alen khuyến khích hành động giúp đỡ họ hàng và hẳn là họ hàng của cá thể đó cũng chứa những alen đó và do đó những alen này sẽ lan truyền. Những quá trình khác có thể khuyến khích sự cộng tác bao gồm chọn lọc nhóm, trong đó sự hợp tác đem lại những lợi ích cho một nhóm sinh vật.
Kết quả > Tuyệt chủng

Xem thêm thông tin: Tuyệt chủng
Sự tuyệt chủng là sự biến mất của toàn bộ loài. Tuyệt chủng không phải là một sự kiện bất thường, vì các loài sinh vật thường xuất hiện thông qua sự hình thành loài và biến mất thông qua sự tuyệt chủng. Hầu như toàn bộ động thực vật từng sống trên Trái Đất đến nay đã tuyệt chủng, và sự tuyệt chủng dường như là số phận tối hậu của muôn loài. Những sự tuyệt chủng đã xảy ra liên tục trong suốt lịch sử sự sống, tuy rằng tốc độ tuyệt chủng có tăng mạnh trong những sự kiện tuyệt chủng quy mô lớn thỉnh thoảng xảy ra. Nổi tiếng nhất là Sự kiện tuyệt chủng kỷ Creta–Paleogen, trong đó tất cả những khủng long không biết bay đã tuyệt diệt, tuy nhiên Sự kiện tuyệt chủng kỷ Permi-kỷ Trias còn khủng khiếp hơn thế, với xấp xỉ 96% số loài biến mất. Sự kiện tuyệt chủng thế Holocene là một sự tuyệt chủng quy mô lớn đang diễn ra liên quan tới sự bành trướng của nhân loại khắp toàn cầu trong chỉ vài trăm năm qua. Tốc độ tuyệt chủng ngày nay lớn gấp 100-1000 lần tốc độ ổn định và lên tới 30% số loài hiện có thể không còn nữa vào giữa thế kỷ XXI. Các hoạt động của con người ngày nay là nguyên nhân chính cho sự tuyệt chủng hàng loạt; hiện tượng ấm lên toàn cầu có thể đẩy nhanh nó hơn nữa trong tương lai. Bất chấp sự tuyệt chủng ước tính của hơn 99% của tất cả các loài từng sống trên Trái Đất, khoảng 1 nghìn tỷ loài được ước tính hiện đang sống ở trên Trái Đất hiện nhưng chỉ với một phần nghìn của một phần trăm được mô tả.
Vai trò của tuyệt chủng trong tiến hóa chưa được tìm hiểu thực sự kỹ và có lẽ phụ thuộc vào loại tuyệt chủng nào được xét tới. Nguyên nhân của những sự kiện tuyệt chủng "mức độ thấp", vốn tạo nên phần lớn sự tuyệt chủng, có thể là sự cạnh tranh giữa các loài cho nguồn tài nguyên có hạn (sự loại trừ cạnh tranh). Nếu một loài có thể loại bỏ loài khác, điều này sinh ra sự chọn lọc loài, với loài thích nghi hơn sống sót còn loài kia đi tới tuyệt diệt. Những đợt tuyệt chủng quy mô lớn cũng quan trọng, nhưng thay vì đóng vai trò một nhân tố chọn lọc, chúng làm giảm mạnh sự đa dạng theo một cách không chọn lọc và khuyến khích sự bùng nổ sự tiến hóa nhanh và hình thành loài mới ở những sinh vật sống sót.
Lịch sử tiến hóa sự sống

Bài chi tiết: Lịch sử tiến hóa của sự sống
Xem thêm: Lịch trình tiến hóa của sự sống
Lịch sử tiến hóa sự sống > Nguồn gốc sự sống

Xem thêm thông tin: Phát sinh phi sinh học (Abiogenesis), Dạng sống sớm nhất của sự sống được biết tới, Giả thuyết sự sống tới từ bên ngoài Trái Đất, và Thế giới RNA
Trái Đất khoảng 4.54 tỷ năm tuổi. Bằng chứng sớm nhất không thể chối cãi về sự sống trên Trái Đất có từ ít nhất 3,5 tỷ năm trước, trong kỷ Eoarchean sau khi lớp vỏ địa chất bắt đầu hóa cứng sau thời kỳ Hadean Eon nóng chảy trước đó. Hóa thạch thảm vi sinh vật đã được tìm thấy trong sa thạch 3,48 tỷ năm tuổi ở Tây Úc. Bằng chứng vật lý ban đầu khác về một chất sinh học là than chì trong đá trầm tích 3.7 tỷ năm tuổi được phát hiện ở Western Greenland. cũng như "phần còn lại của Vật chất sinh học" được tìm thấy trong những tảng đá 4,1 tỷ năm tuổi ở Tây Úc. Nhận xét về những phát hiện của Úc, Stephen Blair Hedges đã viết: "Nếu sự sống phát sinh tương đối nhanh trên Trái Đất, thì nó có thể phổ biến trong vũ trụ."  Vào tháng 7 năm 2016, các nhà khoa học đã báo cáo việc xác định một bộ 355 gen từ tổ tiên chung nhất (LUCA) của tất cả các sinh vật sống trên Trái Đất.
Hơn 99 phần trăm của tất cả các loài, lên tới hơn năm tỷ loài, đã từng sống trên Trái Đất được ước tính là tuyệt chủng. Ước tính số lượng loài hiện tại của Trái Đất dao động từ 10 triệu đến 14 triệu, trong đó khoảng 1,9 triệu loài được ước tính đã được đặt tên  và 1,6 triệu tài liệu trong một cơ sở dữ liệu trung tâm cho đến nay, để lại ít nhất 80 phần trăm chưa được mô tả.
Các quá trình hóa học năng lượng cao được cho là đã sinh ra những phân tử tự tái tạo vào khoảng 4 tỷ năm trước, và nửa tỷ năm sau một tổ tiên chung nhất của tất cả sinh vật đã tồn tại. Giới khoa học đương đại đạt được thống nhất rằng quá trình sinh hóa phức tạp đã hình thành nên sự sống từ những phản ứng hóa học đơn giản hơn. Sự bắt nguồn sự sống có thể bao gồm những phân tử tự tái bản như RNA và sự lắp ghép nên những tế bào đơn giản.