bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar (perubahan biologis dan geologis terus terjadi di planet ini sejak terbentuk.
organisme terus berevolusi, berubah menjadi bentuk baru atau punah seiring perubahan bumi. proses tektonik lempeng memainkan peran penting dalam pembentukan lautan dan benua di bumi, termasuk kehidupan di dalamnya.
biosfer memiliki dampak besar terhadap atmosfer dan kondisi abiotik lainnya di planet ini, seperti pembentukan lapisan ozon, proliferasi oksigen, dan penciptaan tanah.
skala waktu geologi
pembentukan tata surya
pusat nebula, yang tidak banyak memiliki momentum sudut akhirnya cepat runtuh; tekanan dari runtuhan tersebut memanaskannya hingga memungkinkan terjadinya proses fusi nuklir antara hidrogen dan helium.
ketika kontraksi menjadi lebih besar, terbentuklah bintang t tauri dan berkembang menjadi matahari.
sementara itu, bagian luar dari gravitasi nebula menyebabkan materi mendingin di sekitar daerah yang padat gangguan serta partikel debu, dan sisa dari cakram protoplanet mulai memisah menjadi cincin.
melalui proses yang dikenal dengan akresi cepat, kepingan-kepingan debu dan puing-puing terus menerus mengumpul sehingga terbentuklah planet.
bumi terbentuk dengan cara ini sekitar 4,54 miliar tahun yang lalu (dengan ketidakpastian 1%)bumi baru terus bertumbuh sampai suhu interiornya cukup panas untuk melelehkan logam siderofil.
dengan massa jenis yang lebih tinggi dari silikat, akhirnya logam ini tenggelam.
peristiwa yang disebut katastrofe besi tersebut mengakibatkan pemisahan mantel primitif dengan inti metalik.
proses ini terjadi 10 juta tahun setelah bumi mulai terbentuk, dan menghasilkan struktur bumi yang berlapis-lapis dan mengakibatkan terbentuknya medan magnet. j. a. jacobs merupakan orang pertama yang menunjukkan bahwa inti dalambagian dalam yang padat berbeda dari inti luar yang padatmembeku dan mengembang keluar inti luar yang cair dikarenakan bagian dalam bumi yang makin mendingin (sekitar
eon hadean dan arkean
dari jumlah kawah yang terdapat di benda langit lain, disimpulkan bahwa periode tumbukan meteorit yang intens, yang disebut dengan pengeboman berat akhir dimulai sekitar 4,13,8 miliar tahun yang lalu pada akhir hadean.pada awal arkean, suhu bumi sudah cukup dingin.
bentuk kehidupan masa kini tidak dapat hidup di atmosfer arkean yang miskin oksigen serta memiliki lapisan ozon yang tipis.
namun, diyakini bahwa kehidupan purba mulai berkembang pada awal arkean, dengan ditemukannya fosil berumur sekitar 5,3 miliar tahun.
teori pembentukan bulan harus dapat menjelaskan beberapa fakta berikut.
pertama, bulan memiliki densitas yang rendah (3,3 kali dibanding air, sementara bumi 5,5 kali dibanding air kedua, bulan hampir tidak mengandung air atau bahan yang mudah menguap lainnya.
ketiga, bumi dan bulan memiliki jejak isotopik oksigen (kelimpahan relatif dari isotop oksigen) yang sama.
dari teori-teori yang telah diajukan untuk menjelaskan fenomena ini, hanya satu yang diterima secara luas yakni hipotesis tubrukan besar yang mengatakan bahwa bulan terbentuk dari sebuah benda langit seukuran mars menghantam bumi yang baru terbentuk.tabrakan ini memiliki tenaga 100 juta kali lebih besar dari tabrakan yang menyebabkan kepunahan dinosaurus.
tenaga ini cukup untuk menguapkan sebagian lapisan luar bumi dan menyatukan kedua bagian yang bertabrakan.
kerak bumi mulai terbentuk ketika permukaan bumi mulai memadat, menghilangkan bekas-bekas pergeseran lempeng tektonik hadean serta dampak dari tumbukan yang terjadi.
namun, diperkirakan kerak tersebut memiliki komposisi basalt seperti kerak samudera yang ada sekarang.batuan tertua di bumi ditemukan di laurentia, kanada, yang berupa tonalit yang berumur sekitar 4 miliar tahun.
bebatuan ini menunjukkan jejak metamorfosis oleh suhu tinggi, juga biji-bijian sedimen yang telah terkikis oleh erosi selama terbawa oleh air, yang menunjukkan adanya sungai dan laut pada masa itu.
lautan dan atmosfer
dalam model awal pembentukan atmosfer dan laut, atmosfer kedua terbentuk karena pengeluaran gas volatil dari interior bumi.
anggapan ini sekarang berubah, sebab volatil diperkirakan banyak dikeluarkan selama akresi dalam sebuah proses yang dikenal sebagai pengawagasan tubrukan.
anggapan ini memperkirakan lautan dan atmosfer sudah mulai terbentuk pada tahap pembetukan bumi.
planetisimal dalam jarak 1 satuan astronomi (au), jarak bumi dari matahari, kemungkinan tidak berpengaruh terhadap pengadaan air di bumi, karena nebula surya terlalu panas untuk mendukung pembentukan es dan hidrasi bebatuan oleh uap air memerlukan waktu yang terlalu lama.seiring bumi mulai mendingin, awan-awan mulai terbentuk.
akhirnya hujan menciptakan lautan.
bukti terbaru menunjukkan lautan mungkin telah terbentuk 4,4 miliar tahun yang lalu.
asal mula kehidupan
tahap awal munculnya kehidupan kemungkinan dipicu dengan adanya reaksi kimia yang menghasilkan senyawa organik sederhana, termasuk nukleobasa serta asam amino yang merupakan materi penyusun kehidupan.
sebuah percobaan yang dilakukan oleh stanley miller dan harold urey pada tahun 1953 menunjukkan bahwa molekul tersebut bisa terbentuk dalam lingkungan air, metana, amonia dan hidrogen dengan bantuan percikan bunga api, untuk meniru efek petir.tahap berikutnya yang lebih kompleks bisa saja dicapai dari setidaknya tiga titik awal:
replikasi pertama: dunia rna
anggota paling sederhana dari tiga domain modern pun menggunakan dna untuk merekam informasi genetika dan susunan rna yang kompleks serta molekul protein untuk "membaca" petunjuk tersebut dan menggunakannya untuk pertumbuhan, pemeliharaan dan replikasi diri.
penemuan yang menjelaskan bahwa jenis molekul rna yang disebut ribozim dapat mengkatalisis baik replikasi sendiri maupun pembuatan protein membuka hipotesis baru yang mengatakan bahwa bentuk kehidupan awal sepenuhnya didasarkan pada rna.meskipun, molekul rna yang dapat mereplikasi diri telah dapat diproduksi di laboratorium,pada tahun 2003 diusulkan bahwa presipitasi sulfida logam berpori akan membantu sintesis rna pada suhu sekitar
metabolisme pertama: dunia besi-belerang
hipotesis lain yang bertahan cukup lama mengatakan bahwa kehidupan awal terdiri dari molekul protein.
asam amino, blok yang membangun protein mudah disintesis dalam kondisi prebiotik, seperti peptida kecil (polimer asam amino) yang membuat katalis yang baik.kesulitan yang dihadapi dalam membuat skenario metabolisme pertama adalah menemukan cara bagi organisme tersebut untuk berkembang.
tanpa kemampuan untuk mereplikasi sebagai individu, agregat molekul akan memiliki "genom komposisi" (jumlah spesies molekular dalam agregat) sebagai sasaran seleksi alam.
namun, model percobaan terbaru menunjukkan bahwa sistem tersebut tidak dapat berkembang sebagai respon terhadap seleksi alam.
membran pertama: dunia lipid
gelembung lipid berdinding ganda seperti yang membentuk membran sel luar dianggap sebagai langkah awal yang penting.
teori tanah liat
beberapa tanah liat, terutama montmorilonit, memiliki sifat yang menjadikannya akselerator yang memungkinkan munculnya dunia rna: mereka tumbuh dengan mereplikasi diri pola garis kristal mereka, menjadi bagian dari seleksi alam, dan dapat mengkatalisis pembentukan molekul rna.penelitian pada tahun 2003 melaporkan bahwa montmorilonit juga bisa mempercepat konversi asam lemak ke dalam "gelembung", dan bahwa gelembung bisa membungkus rna melekat pada tanah liat.
gelembung tersebut kemudian dapat tumbuh dengan menyerap lipid tambahan dan membelah.
pembentukan awal sel kemungkinan terjadi melalui proses yang serupa.hipotesis serupa mengatakan replikasi diri tanah liat yang kaya zat besi sebagai nenek moyang nukleotida, lipid dan asam amino.
nenek moyang terakhir
sebagian besar kehidupan yang berada di permukaan bumi bergantung secara langsung atau tak langsung pada fotosintesis.
bentuk yang paling umum, yaitu fotosintesis oksigen, mengubah karbon dioksida, air, dan cahaya matahari menjadi makanan.
dalam proses tersebut terjadi penangkapan energi cahaya matahari ke dalam molekul kaya energi seperti atp, yang kemudian menyediakan energi untuk menciptakan gula.
untuk menyuplai elektron dalam prosesnya, maka hidrogen dipisahkan dari air, sehingga oksigen dibuang.bentuk anoksigenik yang lebih sederhana muncul sekitar 3,8 miliar tahun lalu, tak lama setelah munculnya kehidupan.
masa permulaan fotosintesis oksigenik lebih kontroversial; bukti memastikan kemunculannya sekitar 2,4 miliar tahun lalu, namun sejumlah peneliti menyatakan masa yang lebih jauh lagi sekitar 3,2 miliar tahun lalu.pada awalnya, oksigen yang dilepas ke udara terikat dengan kapur, besi, dan mineral lainnya.
besi teroksidasi tampak sebagai lapisan merah dalam lapisan geologis yang disebut formasi besi terangkai yang terbentuk dalam kelimpahan selama periode siderium (antara 2500 juta tahun lalu dan 2300 juta tahun lalu).beberapa oksigen terstimulasi oleh radiasi ultraviolet sehingga membentuk ozon, yang berkumpul di lapisan dekat bagian atas atmosfer.
lapisan ozon menyerap jumlah radiasi ultraviolet signifikan yang memasuki atmosfer bumi. hal tersebut memungkinkan sel-sel untuk hidup di permukaan samudra dan kemudian di daratan: tanpa lapisan ozon, radiasi ultraviolet yang menghujani daratan dan lautan akan mengakibatkan mutasi tak terkendali pada sel-sel yang terekspos.fotosintesis juga memiliki peran besar.
oksigen bersifat racun; sebagian besar kehidupan awal di bumi mati karena level oksigen meningkat dalam peristiwa yang dikenal sebagai bencana oksigen.
makhluk yang resistan bertahan hidup dan berkembang, dan beberapa darinya mengembangkan kemampuan pemanfaatan oksigen untuk peningkatan metabolisme dan memperoleh lebih banyak energi dari makanan yang sama.
bumi bola salju
evolusi alami menyebabkan matahari semakin terang selama eon arkean dan proterozoikum; kecerahan matahari bertambah sebanyak 6% setiap miliaran tahun.zaman es sekitar 2,3 miliar tahun lalu dapat menyebabkan peningkatan konsentrasi oksigen di atmosfer secara langsung, mengakibatkan penurunan metana (ch4) di atmosfer.
metana merupakan gas rumah kaca yang kuat, namun dengan kehadiran oksigen maka ia akan bereaksi untuk membentuk co2, gas rumah kaca yang kurang efektif.
pada kisaran waktu tersebut, protomitokondria pertama terbentuk.
sel bakteri yang berkerabat dengan rickettsia yang ada saat ini,
arkea, bakteri, dan eukariota terus melakukan diversifikasi dan menjadi lebih kompleks serta beradaptasi lebih baik terhadap lingkungan.
setiap domain terpecah menjadi garis keturunan berulang kali, meskipun hanya sedikit yang diketahui tentang sejarah arkea dan bakteri.
sekitar 1,1 miliar tahun yang lalu, benua raksasa rodinia mulai terbentuk.
benua raksasa pada proterozoikum
sepanjang sejarah bumi, ada saat-saat ketika benua bertabrakan dan membentuk benua raksasa, yang kemudian pecah menjadi benua baru.
sekitar 1000830 juta tahun, benua yang paling luas bersatu membentuk benua raksasa rodinia.setelah rodinia pecah sekitar
iklim dan kehidupan proterozoikum akhir
periode kriogenium diikuti oleh periode ediakarium yang ditandai dengan pesatnya perkembangan bentuk kehidupan multiseluler.
hubungan antara akhir jamas es dan peningkatan keanekaragaman kehidupan belum bisa ditentukan dengan jelas, meskipun tampaknya hal itu bukan sesuatu yang kebetulan.
bentuk baru kehidupan, yang disebut biota ediakarium, menjadi lebih besar dan lebih beragam dari sebelumnya.
meskipun taksonomi sebagian besar biota ediakara tidak jelas, sebagian darinya merupakan nenek moyak kehidupan modern.
benua-benua yang terbentuk akibat pecahnya rodinia dan pannotia pada akhir eon proterozoikum perlahan lahan bergerak bersama-sama lagi selama era paleozoikum.
pergerakan ini pada akhirnya membetuk benua raksasa pangea pada akhir era paleozoikum.
selama periode kambrium, muncul vertebrata pertama, di antaranya ikan.keragaman bentuk kehidupan tidak meningkat terus disebabkan oleh serangkaian kepunahan massal.
tektonik, paleogeografi, dan iklim paleozoikum
suhu pada awal era paleozoikum lebih hangat dari iklim saat ini, namun pada akhir periode ordovisium mengalami zaman es yang singkat saat gletser menutupi kutub selatan, tempat benua besar gondwana.
pada akhir zaman es ordovisium, terjadi beberapa kepunahan massal, ketika banyak brachiopoda, trilobit, bryozoa, dan karang lenyap dari jejak fosil.
spesies laut ini mungkin tidak bisa bertahan menghadapi penurunan suhu air laut.
benua laurentia dan baltica bertabrakan antara 450400 juta tahun yang lalu, membentuk laurussia (juga dikenal sebagai euramerika).
jejak dari tabrakan ini dapat ditemukan di skandinavia, skotlandia dan appalachia utara.
pada periode devon (416359 juta tahun yang lalu),
oksigen yang terakumulasi dari proses fotosintesis membentuk lapisan ozon yang menyerap banyak radiasi sinar ultraviolet matahari.
hal ini membuat organisme uniseluler dapat bertahan hidup lebih baik, dan prokariota mulai bertambah banyak dan makin mampu beradaptasi untuk hidup di luar air.
keturunan prokariota kemungkinan sudah mengkoloni daratan sejak 2,6 miliar tahun yang lalubeberapa ratus juta tahun yang lalu, tanaman (mungkin menyerupai ganggang) dan jamur mulai tumbuh di tepi air, dan kemudian mulai keluar dari air.
pada masa 180 juta tahun lalu, pangea pecah menjadi laurasia dan gondwana.
batas antara dinosaurus avian dan non-avian tidak jelas, namun archaeopteryx dianggap sebagai salah satu burung pertama di dunia, hidup sekitar 150 juta tahun lalu.
mamalia telah ada sejak akhir periode trias, tapi sebelum peristiwa kepunahan kaput-tersier mereka berukuran kecil.
selama era kenozoikum, mamalia cepat terdiversifikasi karena dinosaurus dan hewan besar lainnya telah punah, sedangkan yang sintas berkembang menjadi banyak ordo modern.
dengan banyaknya reptil laut yang telah punah, beberapa mamalia mulai hidup di lautan dan menjadi cetacea.
mamalia lainnya menjadi felidae dan canidae, predator yang cepat dan tangkas.
iklim global lebih kering pada era kenozoikum menyebabkan perluasan padang rumput dan evolusi mamalia yang memakan rumput serta berkuku seperti equidae dan bovidae.
beberapa mamalia arboreal menjadi primata; salah satu keturunannya lalu berkembang menjadi manusia modern.
melacak asal mula bahasa merupakan hal sulit; tidak jelas apakah homo erectus dapat berbicara ataukah kemampuannya belum muncul sebelum keberadaan homo sapiens.homo sapiens) dipercaya mulai ada sejak 200.000 tahun laluatau lebih jauh lagidi benua afrika; fosil tertua yang ditemukan telah terukur berasal dari masa 160.000 tahun lalu.
manusia pertama yang menunjukkan tanda-tanda spiritualitas adalah manusia neanderthal (biasanya diklasifikasikan sebagai spesies berbeda tanpa keturunan sintas); mereka mengubur rekannya yang meninggal, seringkali dengan jejak makanan atau peralatan.homo sapiens mencapai ujung selatan amerika selatan, benua tak berpenghuni yang terakhir (kecuali antarktika, yang belum pernah dijamah sebelum tahun 1820 masehi).
pertanian memberi pengaruh yang kuat bagi manusia.
mereka mulai memberi dampak pada lingkungannya lebih besar daripada sebelumnya.
surplus makanan mengakibatkan kemunculan golongan rohaniwan dan bangsawan, diikuti oleh bertambahnya pembagian tenaga kerja.
hal ini mengawali kelahiran peradaban pertama di bumi, tepatnya di sumeria (kawasan timur tengah), antara 4000 dan 3000 sm.periode dari 900200 sm dinyatakan sebagai zaman poros bagi peradaban manusia, yaitu zaman ketika fondasi spiritualitas umat manusia terjadi serentak dan mandiri di beberapa belahan dunia.
tradisi filosofis yang berkembang pada zaman tersebut meliputi: monoteisme di persia dan kanaan; platonisme di yunani; buddhisme, jainisme, dan hinduisme di india; konfusianisme dan taoisme di cina.
berbagai adat dan sains (dalam bentuk primitif) bermunculan, seperti sistem teokrasi dan produksi kereta perang.
di mediterania dan timur tengah, peradaban-peradaban kuno berkembang dan melakukan perdagangan, serta bertempur demi wilayah dan sumber daya.
tak lama kemudian sistem imperium mulai berkembang.
sekitar 500 sm, ada sejumlah peradaban maju di timur tengah, iran, india, cina, dan yunani, yang sedang menuju masa kejayaannya atau menuju masa keruntuhannya.
tahun 1957, uni soviet meluncurkan satelit buatan pertama ke orbit bumi, dan tak lama kemudian, yuri gagarin menjadi manusia pertama yang berada di luar angkasa.
neil armstrong, seorang warga negara amerika serikat, merupakan manusia pertama yang menjejakkan kaki di benda langit selain bumi, yaitu bulan.
sejumlah wahana tak berawak telah dikirim ke seluruh planet di tata surya, sementara beberapa di antaranya (seperti voyager) diluncurkan untuk meninggalkan tata surya.
uni soviet dan amerika serikat merupakan perintis dalam eksplorasi luar angkasa pada abad ke-20.
lima agensi luar angkasa, mewakili lebih dari lima belas negara,
cosmic evolution  a detailed look at events from the origin of the universe to the present
valley, john w. " a cool early earth?" scientific american.
2005 october 5865.
discusses the timing of the formation of the oceans and other major events in earths early history.
davies, paul. " quantum leap of life".
2005 december 20.
discusses speculation on the role of quantum systems in the origin of life
evolution timeline (uses shockwave).
animated story of life shows everything from the big bang to the formation of the earth and the development of bacteria and other organisms to the ascent of man.