ประวัติศาสตร์ของโลก

ประวัติศาสตร์ ธรรมชาติของโลกเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของโลก ตั้งแต่การก่อตัวของ โลกจนถึงปัจจุบัน^{[1] [2]} วิทยาศาสตร์ธรรมชาติแทบทุกสาขามีส่วนสนับสนุนในการทำความเข้าใจเหตุการณ์หลักๆ ในอดีตของโลก ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือ การเปลี่ยนแปลงทาง ธรณีวิทยาและวิวัฒนาการ ทาง ชีววิทยา อย่างต่อเนื่อง

มาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยา (GTS) ตามที่กำหนดโดยอนุสัญญาต่างประเทศ^[3]แสดงถึงช่วงเวลาที่ยาวนานตั้งแต่จุดเริ่มต้นของโลกจนถึงปัจจุบัน และการแบ่งส่วนของมันบันทึกเหตุการณ์สำคัญบางอย่างในประวัติศาสตร์โลก โลกก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4,540 ล้านปีก่อน ประมาณหนึ่งในสามของอายุจักรวาลโดยการดูดกลืนจากเนบิวลาดวงอาทิตย์ [ ^{4] [5] [6]} การปล่อยก๊าซของภูเขาไฟ อาจสร้าง บรรยากาศดั้งเดิมและจากนั้นก็เป็นมหาสมุทร แต่บรรยากาศในยุคแรกแทบไม่มีออกซิเจนเลย โลกส่วนใหญ่หลอมละลายเนื่องจากการชนกันบ่อยครั้งกับวัตถุอื่นซึ่งนำไปสู่ภูเขาไฟระเบิดอย่างรุนแรง ในขณะที่โลกอยู่ในช่วงแรกสุด ( โลกยุคแรก ) การชนกันครั้งใหญ่กับวัตถุขนาดเท่าดาวเคราะห์ที่ชื่อว่าTheiaเชื่อกันว่าได้ก่อตัวเป็นดวงจันทร์ เมื่อเวลาผ่านไป โลกเย็นลง ทำให้เกิดการก่อตัวของเปลือกโลก แข็ง และปล่อยให้มีน้ำเหลวบนพื้นผิว

ยุคฮาเดียนเป็นช่วงเวลาก่อนที่จะมีการบันทึกชีวิต (ฟอสซิล) ที่เชื่อถือได้ เริ่มต้นด้วยการก่อตัวของดาวเคราะห์และสิ้นสุดลงเมื่อ 4,000 ล้านปีก่อน ยุคอาร์เคียนและโพรเทอโรโซอิก ต่อมา เป็นจุดเริ่มต้นของชีวิตบนโลกและวิวัฒนาการ ครั้งแรก ยุคต่อมาคือ ยุคฟาเนอโรโซอิกซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ยุค ได้แก่ ยุคพาลีโอโซอิกซึ่งเป็นยุคของสัตว์ขาปล้อง ปลา และชีวิตแรกบนบก ยุคมีโซโซอิกซึ่งครอบคลุมถึงการเพิ่มขึ้น การครองราชย์ และการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นก และยุคซีโนโซอิกซึ่งเป็นยุคที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพิ่มขึ้น มนุษย์ที่สามารถจดจำได้เกิดขึ้นเมื่อไม่เกิน 2 ล้านปีก่อน ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่สั้นมากในระดับธรณีวิทยา

หลักฐานที่ยังไม่มีข้อโต้แย้งเกี่ยวกับชีวิตบนโลกที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุอย่างน้อย 3,500 ล้านปี^{[7] [8] [9]}ใน ยุค อีโออาร์เคียนหลังจากที่เปลือกโลกเริ่มแข็งตัวหลังจากยุคเฮดีนที่หลอมละลายก่อนหน้านี้ มีฟอสซิลแผ่นจุลินทรีย์ เช่นสโตรมาโตไลต์ ที่พบใน หินทรายอายุ 3,480 ล้านปีที่ค้นพบในออสเตรเลียตะวันตก [ ^{10] [11] [12]}หลักฐานทางกายภาพยุคแรกอื่นๆ ของสารชีวภาพคือกราไฟต์ ใน หินตะกอนเมตาอายุ 3,700 ล้านปีที่ค้นพบในกรีนแลนด์ ทางตะวันตกเฉียงใต้ ^[13]เช่นเดียวกับ "ซากของสิ่งมีชีวิต " ที่พบในหินอายุ 4,100 ล้านปีในออสเตรเลียตะวันตก^{[14] [15]}ตามที่นักวิจัยคนหนึ่งกล่าวว่า "หากชีวิตเกิดขึ้นค่อนข้างเร็วบนโลก ... ก็อาจจะเป็นเรื่องปกติในจักรวาล " ^[14]

สิ่งมีชีวิต สังเคราะห์แสงปรากฏขึ้นเมื่อระหว่าง 3,200 ถึง 2,400 ล้านปีก่อนและเริ่มเพิ่มออกซิเจนในชั้นบรรยากาศชีวิตส่วนใหญ่ยังคงเล็กและเล็กมากจนกระทั่งเมื่อประมาณ580 ล้านปีก่อนเมื่อชีวิตหลายเซลล์ ที่ซับซ้อน เกิดขึ้น พัฒนาขึ้นตามกาลเวลา และสิ้นสุดลงด้วยการระเบิดของแคมเบรียนเมื่อประมาณ 538.8 ล้านปีก่อน การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของรูปแบบชีวิตนี้ทำให้เกิดไฟลาหลักส่วนใหญ่ที่รู้จักในปัจจุบัน และแบ่งยุคโพรเทอโรโซอิกออกจากยุคแคมเบรียนของยุคพาลีโอโซอิก คาดว่า 99 เปอร์เซ็นต์ของสายพันธุ์ทั้งหมดที่เคยมีชีวิตอยู่บนโลก มากกว่า 5 พันล้านสายพันธุ์^[16]สูญพันธุ์ไปแล้ว [ ^{17] [18]}การประมาณจำนวนสายพันธุ์ ของโลกในปัจจุบัน มีตั้งแต่ 10 ล้านถึง 14 ล้านสายพันธุ์^[19]ซึ่งมีการบันทึกประมาณ 1.2 ล้านสายพันธุ์ แต่กว่า 86 เปอร์เซ็นต์ไม่ได้รับการระบุ^[20]

เปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่ก่อตัวขึ้น เช่นเดียวกับชีวิตตั้งแต่ปรากฏตัวครั้งแรก สิ่งมีชีวิตต่างๆ ยังคงวิวัฒนาการ ต่อไป มีรูปแบบใหม่ แยกตัวออกเป็นสายพันธุ์ย่อย หรือสูญพันธุ์ไปเมื่อเผชิญกับสภาพแวดล้อมทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา กระบวนการของแผ่นเปลือกโลกยังคงกำหนดรูปร่างของทวีปและมหาสมุทรของโลก รวมถึงสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนนั้น

ในธรณีกาลเวลาโดยทั่วไปจะวัดเป็นล้านปีก่อน โดยแต่ละหน่วยจะแสดงถึงช่วงเวลาประมาณ 1,000,000 ปีในอดีต ประวัติศาสตร์ของโลกแบ่งออกเป็น 4 มหายุคเริ่มตั้งแต่ 4,540 ล้านปีก่อนด้วยการก่อตัวของโลก แต่ละมหายุคเป็นยุคที่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุดในองค์ประกอบ ภูมิอากาศ และชีวิตของโลก ต่อมาแต่ละมหายุคถูกแบ่งออกเป็นยุคต่างๆซึ่งแบ่งออกเป็นช่วงเวลาต่างๆและแบ่งออกเป็นยุคสมัยต่างๆ ต่อไป

ประวัติศาสตร์ของโลกสามารถจัดเรียงตามลำดับเวลาตามมาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยาซึ่งแบ่งออกเป็นช่วงเวลาต่าง ๆ ตามการวิเคราะห์ทางธรณีวิทยา^{[2] [21]} ไทม์ไลน์ทั้งห้าต่อไปนี้แสดงมาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยาต่อมาตราส่วน ไทม์ไลน์แรกแสดงเวลาทั้งหมดตั้งแต่การก่อตัวของโลกจนถึงปัจจุบัน แต่มีพื้นที่ไม่มากพอสำหรับยุคล่าสุด ไทม์ไลน์ที่สองแสดงมุมมองที่ขยายออกของยุคล่าสุด ในทำนองเดียวกัน ยุคล่าสุดจะขยายออกไปในไทม์ไลน์ที่สาม ช่วงเวลาล่าสุดจะขยายออกไปในไทม์ไลน์ที่สี่ และยุคล่าสุดจะขยายออกไปในไทม์ไลน์ที่ห้า

มาตราส่วนแนวนอนคือ ล้านปี (เหนือเส้นเวลา) / พันปี (ใต้เส้นเวลา)

แบบจำลองมาตรฐานสำหรับการก่อตัวของระบบสุริยะ (รวมถึงโลก ) คือ สมมติฐาน เนบิวลาสุริยะ^[22]ในแบบจำลองนี้ ระบบสุริยะก่อตัวจากเมฆฝุ่นและก๊าซระหว่างดวงดาวขนาดใหญ่ที่หมุนได้ เรียกว่าเนบิวลาสุริยะมันประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมที่สร้างขึ้นไม่นานหลังจากบิ๊กแบง 13.8  Ga (เมื่อพันล้านปีก่อน) และธาตุ ที่หนักกว่า ที่พุ่งออกมาจากซูเปอร์โนวาประมาณ 4.5  Gaเนบิวลาเริ่มหดตัวซึ่งอาจเกิดจากคลื่นกระแทกจากซูเปอร์โนวาใกล้ เคียง ^[23]คลื่นกระแทกจะทำให้เนบิวลาหมุนด้วยเช่นกัน เมื่อเมฆเริ่มเร่งความเร็วโมเมนตัมเชิงมุมแรงโน้มถ่วงและแรงเฉื่อยจะทำให้เมฆแบนราบลงจนกลายเป็นจานดาวเคราะห์น้อยที่ตั้งฉากกับแกนหมุนการรบกวนเล็กน้อยอันเนื่องมาจากการชนและโมเมนตัมเชิงมุมของเศษซากขนาดใหญ่ชิ้นอื่นๆ ได้สร้างวิธีการที่ดาวเคราะห์ น้อยขนาดกิโลเมตร เริ่มก่อตัวขึ้นและโคจรรอบศูนย์กลางเนบิวลา^[24]

ศูนย์กลางของเนบิวลาซึ่งไม่มีโมเมนตัมเชิงมุมมากนัก ยุบตัวลงอย่างรวดเร็ว การบีบอัดทำให้ร้อนขึ้นจนกระทั่งเกิดการหลอมรวมนิวเคลียร์ ของไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม หลังจากการหดตัวเพิ่มเติม ดาว T-Tauriก็จุดไฟและพัฒนาไปเป็นดวงอาทิตย์ในขณะเดียวกัน ในส่วนนอกของเนบิวลา แรงโน้มถ่วงทำให้สสารควบแน่นรอบการรบกวนความหนาแน่นและอนุภาคฝุ่น และส่วนที่เหลือของดิสก์ดาวเคราะห์น้อยเริ่มแยกออกเป็นวงแหวน ในกระบวนการที่เรียกว่าการเพิ่มมวล แบบควบคุมไม่ได้ เศษฝุ่นและเศษซากขนาดใหญ่ตามลำดับรวมตัวกันเพื่อก่อตัวเป็นดาวเคราะห์^[24]โลกก่อตัวขึ้นในลักษณะนี้เมื่อประมาณ 4,540 ล้านปีก่อน (โดยมีความไม่แน่นอน 1%) ^{[25] [26] [4]}และส่วนใหญ่แล้วเสร็จสมบูรณ์ภายใน 10–20 ล้านปี^[27]ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2566 นักวิทยาศาสตร์รายงานหลักฐานว่าโลกอาจก่อตัวขึ้นในเวลาเพียงสามล้านปี ซึ่งเร็วกว่าที่คาดไว้เมื่อ 10–100 ล้านปีก่อนมาก^{[28] [29]}อย่างไรก็ตามลมสุริยะของดาว T Tauri ที่เพิ่งก่อตัวได้พัดเอาสสารส่วนใหญ่ในจานที่ยังไม่ได้ควบแน่นเป็นวัตถุขนาดใหญ่ออกไป กระบวนการเดียวกันนี้คาดว่าจะสร้างจานรวมมวลรอบดาวฤกษ์ที่เพิ่งก่อตัวเกือบทั้งหมดในจักรวาล ซึ่งบางดวงก็มีดาวเคราะห์^[30 ]

ยุคแรกเริ่มของโลกเติบโตโดยการเพิ่มมวลจนกระทั่งภายในมีความร้อนเพียงพอที่จะหลอมโลหะ หนัก ที่มีสมบัติเป็นไซเดอโรไฟล์ได้ โลหะเหล่านี้ มีความหนาแน่น สูงกว่า ซิลิเกต จึงจมลงภัยพิบัติเหล็ก ที่เรียกว่านี้ ส่งผลให้ชั้นแมนเทิลดั้งเดิมและแกน (โลหะ) แยกออกจากกันเพียง 10 ล้านปีหลังจากที่โลกเริ่มก่อตัว ทำให้เกิดโครงสร้างเป็นชั้นของโลกและก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กของโลก [ ^31]เจเอ เจคอบส์^[32]เป็นคนแรกที่เสนอว่าแกนในของโลก — ศูนย์กลางที่เป็นของแข็งซึ่งแตกต่างจากแกนนอกที่ เป็นของเหลว — กำลังแข็งตัวและเติบโตออกจากแกนนอกที่เป็นของเหลวเนื่องจากการเย็นลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของภายในโลก (ประมาณ 100 องศาเซลเซียสต่อพันล้านปี^[33] )

ยุคแรกในประวัติศาสตร์ของโลกคือยุคฮาเดียน (Hadean ) เริ่มต้นด้วยการก่อตัวของโลกและตามด้วยยุคอาร์เคียนเมื่อ 3.8 Ga ^{[2] : 145}หินที่เก่าแก่ที่สุดที่พบในโลกมีอายุประมาณ 4.0 Ga และ ผลึก ซิรคอนที่เป็นเศษซากที่ เก่าแก่ที่สุด ในหินมีอายุประมาณ 4.4 Ga ^{[34] [35] [36]}ไม่นานหลังจากการก่อตัวของเปลือกโลกและโลกเองสมมติฐานการชนครั้งใหญ่สำหรับการก่อตัวของดวงจันทร์ระบุว่าไม่นานหลังจากการก่อตัวของเปลือกโลกในระยะเริ่มแรก โลกยุคแรกก็ถูกชนโดยดาวเคราะห์ยุคแรกที่มีขนาดเล็กกว่า ซึ่งผลักส่วนหนึ่งของเนื้อโลกและเปลือกโลกออกไปสู่อวกาศและสร้างดวงจันทร์ ขึ้นมา ^{[37] [38] [39]}

จากการนับหลุมอุกกาบาตบนวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ อนุมานได้ว่าช่วงเวลาของการพุ่งชนของอุกกาบาตอย่างรุนแรง ซึ่งเรียกว่าการทิ้งระเบิดหนักครั้งหลังนั้นเริ่มต้นเมื่อประมาณ 4.1 Ga และสิ้นสุดลงเมื่อประมาณ 3.8 Ga ในช่วงปลายยุคฮาเดียน^[40]นอกจากนี้ ภูเขาไฟยังปะทุอย่างรุนแรงเนื่องจากความร้อน ที่ไหลแรง และการไล่ระดับความร้อนใต้พิภพ [ ^41]อย่างไรก็ตาม ผลึกซิรคอนจากเศษซากซึ่งมีอายุถึง 4.4 Ga แสดงให้เห็นหลักฐานว่าเคยสัมผัสกับน้ำในสถานะของเหลว ซึ่งบ่งชี้ว่าโลกเคยมีมหาสมุทรหรือทะเลมาก่อนแล้วในเวลานั้น^[34]

เมื่อถึงยุคอาร์เคียน โลกก็เย็นลงอย่างมาก สิ่งมีชีวิตในปัจจุบันไม่สามารถดำรงอยู่บนพื้นผิวโลกได้ เนื่องจากชั้นบรรยากาศของอาร์เคียนขาดออกซิเจนจึงไม่มีชั้นโอโซนที่จะปิดกั้นแสงอัลตราไวโอเลต อย่างไรก็ตาม เชื่อกันว่าสิ่งมีชีวิตในยุคดึกดำบรรพ์เริ่มวิวัฒนาการขึ้นในยุคอาร์เคียนตอนต้น โดยมีซากดึกดำบรรพ์ ที่คาด ว่ามีอายุราวๆ 3.5 พันล้านปี^[42]นักวิทยาศาสตร์บางคนคาดเดาว่าสิ่งมีชีวิตอาจเริ่มต้นขึ้นในยุคฮาเดียนตอนต้น ย้อนหลังไปได้ไกลถึง 4.4 พันล้านปี โดยรอดชีวิตจากช่วงที่อาจเกิดการทิ้งระเบิดหนักตอนปลายในช่องระบายน้ำร้อนใต้พื้นผิวโลก^[43]

ดวงจันทร์ ซึ่งเป็นดาวบริวาร เพียงดวง เดียวของโลกมีขนาดใหญ่กว่าดาวบริวารดวงอื่นในระบบสุริยะเมื่อเทียบกับ ดาวเคราะห์ ^{[nb 1]}ในระหว่างโครงการอะพอลโลหินจากพื้นผิวดวงจันทร์ได้ถูกส่งมายังโลกการหาอายุด้วยวิธีเรดิโอเมตริกของหินเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าดวงจันทร์มีอายุ 4.53 ± 0.01 พันล้านปี^[46]ก่อตัวขึ้นอย่างน้อย 30 ล้านปีหลังจากระบบสุริยะ^[47]หลักฐานใหม่บ่งชี้ว่าดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นช้ากว่านั้นอีก คือ 4.48 ± 0.02 Ga หรือ 70–110 ล้านปีหลังจากระบบสุริยะเริ่มต้น^[48]

ทฤษฎีสำหรับการก่อตัวของดวงจันทร์จะต้องอธิบายการก่อตัวในภายหลังของดวงจันทร์ รวมทั้งข้อเท็จจริงต่อไปนี้ด้วย ประการแรก ดวงจันทร์มีความหนาแน่นต่ำ (3.3 เท่าของน้ำ เมื่อเทียบกับ 5.5 เท่าของโลก^[49] ) และมีแกนโลหะขนาดเล็ก ประการที่สอง โลกและดวงจันทร์มีลายเซ็นไอโซโทปออกซิเจน เหมือนกัน (มีไอโซโทปออกซิเจนในปริมาณที่เท่ากัน) จากทฤษฎีที่เสนอเพื่ออธิบายปรากฏการณ์เหล่านี้ มีทฤษฎีหนึ่งที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง: สมมติฐานการชนกันของดาวเคราะห์ยักษ์เสนอว่าดวงจันทร์มีต้นกำเนิดหลังจากที่วัตถุที่มีขนาดเท่ากับดาวอังคาร (บางครั้งเรียกว่าTheia ^[47] ) พุ่งชนโลกยุคแรกด้วยแรงกระแทกเพียงเล็กน้อย^{[1] : 256  [50] [51]}

การชนกันครั้งนี้ปลดปล่อยพลังงานออกมาประมาณ 100 ล้านเท่ามากกว่าการชน Chicxulub ที่เกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ ซึ่งเชื่อกันว่าทำให้ไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่สัตว์ปีกสูญพันธุ์ พลังงานนั้นเพียงพอที่จะทำให้ชั้นนอกของโลกบางส่วนระเหยและหลอมละลายทั้งสองวัตถุ^{[50] [1] : 256}ส่วนหนึ่งของวัสดุแมนเทิลถูกผลักเข้าสู่วงโคจรรอบโลก สมมติฐานการชนครั้งใหญ่ทำนายว่าดวงจันทร์จะสูญเสียวัสดุโลหะ^[52]ซึ่งอธิบายองค์ประกอบที่ผิดปกติของ ดวงจันทร์ได้ ^[53]วัตถุที่พุ่งออกมาในวงโคจรรอบโลกอาจควบแน่นเป็นวัตถุเดียวภายในสองสามสัปดาห์ ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของมันเอง วัสดุที่พุ่งออกมาจึงกลายเป็นวัตถุทรงกลมมากขึ้น: ดวงจันทร์^[54]

การพาความร้อนของเปลือกโลกซึ่งเป็นกระบวนการที่ขับเคลื่อนการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก เป็นผลมาจากการไหลของความร้อนจากภายในโลกสู่พื้นผิวโลก^{[55] : 2}เกี่ยวข้องกับการสร้างแผ่นเปลือกโลก แข็ง ที่สันเขาใต้ทะเล แผ่นเปลือกโลกเหล่านี้จะถูกทำลายโดยการมุดตัวเข้าไปในเปลือกโลกที่โซนการมุดตัวในยุคอาร์เคียนตอนต้น (ประมาณ 3.0 Ga) เปลือกโลกร้อนกว่าปัจจุบันมาก อาจอยู่ที่ประมาณ 1,600 °C (2,910 °F) ^{[56] : 82}ดังนั้นการพาความร้อนในเปลือกโลกจึงเร็วกว่า แม้ว่าจะมีกระบวนการที่คล้ายกับการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกในปัจจุบันเกิดขึ้น แต่กระบวนการนี้ก็จะเกิดขึ้นเร็วกว่าเช่นกัน เป็นไปได้ว่าในยุคฮาเดียนและอาร์เคียน โซนการมุดตัวเกิดขึ้นบ่อยกว่า ดังนั้นแผ่นเปลือกโลกจึงมีขนาดเล็กกว่า^{[1] : 258  [57]}

เปลือกโลกเริ่มแรกซึ่งก่อตัวขึ้นเมื่อพื้นผิวโลกแข็งตัวครั้งแรกนั้นหายไปโดยสิ้นเชิงจากการรวมกันของการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกในยุคเฮดีสที่รวดเร็วนี้และผลกระทบที่รุนแรงจากการทิ้งระเบิดอย่างหนักในช่วงปลาย อย่างไรก็ตาม เชื่อกันว่าเปลือกโลกนี้มี องค์ประกอบเป็น บะซอลต์ เช่นเดียวกับ เปลือกโลกในมหาสมุทรในปัจจุบันเนื่องจากการแยกตัวของเปลือกโลกยังไม่เกิดขึ้นมากนัก^{[1] : 258}ชิ้นส่วนเปลือกโลกทวีป ชิ้นใหญ่ชิ้นแรก ซึ่งเป็นผลจากการแยกตัวของธาตุที่มีน้ำหนักเบากว่าระหว่างการละลายบางส่วนในเปลือกโลกส่วนล่าง ปรากฏขึ้นที่ปลายยุคเฮดีส ประมาณ 4.0 พันล้านปี สิ่งที่เหลืออยู่ของทวีปขนาดเล็กชิ้นแรกเหล่านี้เรียกว่าคราตอน ชิ้น ส่วนเปลือกโลก ในยุคเฮดีสตอนปลายและยุคอาร์เคียนตอนต้นเหล่านี้ก่อตัวเป็นแกนที่ทวีปต่างๆ ในปัจจุบันเติบโตขึ้นรอบๆ^[58]

หินที่เก่าแก่ที่สุดในโลกพบในชั้นหินแครตอนในอเมริกาเหนือของแคนาดาเป็นหินโทนาไลต์จากประมาณ 4.0 จอร์เจีย มีร่องรอยการแปรสภาพจากอุณหภูมิสูง แต่ยังมีเม็ดตะกอนที่ถูกกัดเซาะระหว่างการเคลื่อนย้ายทางน้ำ แสดงให้เห็นว่าแม่น้ำและทะเลมีอยู่จริงในสมัยนั้น^[59]แครตอนประกอบด้วยเทอแรนสองประเภทหลัก สลับกัน ประเภทแรกเรียกว่าแถบกรีนสโตนซึ่งประกอบด้วยหินตะกอนที่ผ่านการแปรสภาพระดับต่ำ "กรีนสโตน" เหล่านี้คล้ายกับตะกอนที่พบในร่องลึกใต้ทะเล ในปัจจุบัน เหนือโซนการมุดตัวของเปลือกโลก ด้วยเหตุนี้ กรีนสโตนจึงมักถูกมองว่าเป็นหลักฐานของการมุดตัวของเปลือกโลกในยุคอาร์คีน ประเภทที่สองคือกลุ่มหินแมก มาเฟลสิก หินเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นโทนาไลต์ทรอนด์เยไมต์หรือแกรโนไดโอไรต์ซึ่งเป็นหินประเภทที่มีองค์ประกอบคล้ายกับหินแกรนิต (ดังนั้นเทอแรนดังกล่าวจึงเรียกว่า TTG-เทอแรน) คอมเพล็กซ์ TTG ถูกมองว่าเป็นเศษซากของเปลือกโลกทวีปแรก ซึ่งก่อตัวจากการหลอมละลายบางส่วนของหินบะซอลต์^{[60] : บทที่ 5}

มักมีการบรรยายโลกว่ามีบรรยากาศสามชั้น ชั้นบรรยากาศชั้นแรกซึ่งได้มาจากเนบิวลาสุริยะประกอบด้วยธาตุแสง ( atmophile ) จากเนบิวลาสุริยะ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม การรวมกันของลมสุริยะและความร้อนของโลกจะขับไล่ชั้นบรรยากาศนี้ออกไป ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศไม่มีธาตุเหล่านี้เหลืออยู่เมื่อเทียบกับความอุดมสมบูรณ์ของจักรวาล^[61]หลังจากการชนที่สร้างดวงจันทร์ โลกที่หลอมละลายได้ปล่อยก๊าซระเหยออกมา และต่อมามีก๊าซอื่นๆ ออกมาโดยภูเขาไฟทำให้ชั้นบรรยากาศชั้นที่สองอุดมไปด้วยก๊าซเรือนกระจกแต่มีออกซิเจนน้อย^{[1] : 256}ในที่สุด ชั้นบรรยากาศชั้นที่สามซึ่งอุดมไปด้วยออกซิเจนก็เกิดขึ้นเมื่อแบคทีเรียเริ่มผลิตออกซิเจนประมาณ 2.8 Ga ^{[62] : 83–84, 116–117}

ในแบบจำลองแรกๆ สำหรับการก่อตัวของบรรยากาศและมหาสมุทร บรรยากาศที่สองถูกสร้างขึ้นโดยการปลดปล่อยก๊าซของสารระเหยจากภายในโลก ปัจจุบัน ถือว่ามีแนวโน้มว่าสารระเหยจำนวนมากถูกส่งมาในระหว่างการเพิ่มมวลโดยกระบวนการที่เรียกว่าการปลดปล่อยก๊าซจากการกระทบ ซึ่งวัตถุที่เข้ามาจะระเหยเมื่อกระทบ ดังนั้น มหาสมุทรและบรรยากาศจึงเริ่มก่อตัวขึ้นในขณะที่โลกก่อตัวขึ้น^[66]บรรยากาศใหม่นี้น่าจะประกอบด้วยไอน้ำคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และก๊าซอื่นๆ ในปริมาณที่น้อยกว่า^[67]

ดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ห่างออกไป 1  หน่วยดาราศาสตร์ (AU) ซึ่งเท่ากับระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ อาจไม่ได้ก่อให้เกิดน้ำขึ้นบนโลก เนื่องจากเนบิวลาบนดวงอาทิตย์ร้อนเกินกว่าที่น้ำแข็งจะก่อตัวได้ และไอน้ำจะทำให้หินดูดซับน้ำได้ช้าเกินไป^{[66] [68]}น้ำอาจมาจากอุกกาบาตจากแถบดาวเคราะห์น้อยด้านนอกและตัวอ่อนของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่บางส่วนจากระยะ 2.5 AU ^{[66] [69]}ดาวหางอาจมีส่วนช่วยด้วยเช่นกัน แม้ว่าในปัจจุบันดาวหางส่วนใหญ่จะโคจรอยู่ในวงโคจรที่ไกลจากดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเนปจูนแต่การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าเดิมทีดาวหางเหล่านี้พบได้บ่อยกว่ามากในส่วนในของระบบสุริยะ^{[59] : 130–132}

เมื่อโลกเย็นตัวลงเมฆก็ก่อตัวขึ้น ฝนก็สร้างมหาสมุทร หลักฐานล่าสุดบ่งชี้ว่ามหาสมุทรอาจเริ่มก่อตัวตั้งแต่เมื่อ 4.4 พันล้านปีก่อน^[34]เมื่อถึงต้นยุคอาร์เคียน มหาสมุทรก็ปกคลุมโลกไปเกือบหมดแล้ว การก่อตัวในช่วงแรกนี้อธิบายได้ยากเนื่องจากปัญหาที่เรียกว่าปรากฏการณ์ดวงอาทิตย์อายุน้อยที่จางลง เป็นที่ทราบกันดีว่าดวงดาวจะสว่างขึ้นตามอายุ และดวงอาทิตย์ก็สว่างขึ้น 30% นับตั้งแต่ก่อตัวเมื่อ 4,500 ล้านปีก่อน^[70]แบบจำลองหลายแบบบ่งชี้ว่าโลกในยุคแรกน่าจะปกคลุมไปด้วยน้ำแข็ง^{[71] [66]}วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้คือมีคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนเพียงพอที่จะก่อให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกคาร์บอนไดออกไซด์น่าจะเกิดจากภูเขาไฟและมีเทนที่เกิดจากจุลินทรีย์ในยุคแรก มีสมมติฐานว่ายังมีหมอกอินทรีย์ที่เกิดจากผลิตภัณฑ์ของการสลายตัวด้วยแสงของมีเทนซึ่งทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกด้วยเช่นกัน^[72]ก๊าซเรือนกระจกอีกชนิดหนึ่ง คือแอมโมเนียจะถูกปล่อยออกมาจากภูเขาไฟ แต่ถูกทำลายอย่างรวดเร็วด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต^{[62] : 83}

เหตุผลประการหนึ่งที่ทำให้มีความสนใจในบรรยากาศและมหาสมุทรในยุคแรกก็คือ บรรยากาศและมหาสมุทรเหล่านี้ก่อให้เกิดเงื่อนไขที่ชีวิตถือกำเนิดขึ้น มีแบบจำลองมากมายแต่มีความเห็นพ้องกันน้อยมากว่าชีวิตถือกำเนิดขึ้นจากสารเคมีที่ไม่มีชีวิตได้อย่างไร ระบบเคมีที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการยังไม่ซับซ้อนเพียงพอสำหรับสิ่งมีชีวิต^{[73] [74]}

ขั้นตอนแรกในการเกิดขึ้นของชีวิตอาจเป็นปฏิกิริยาเคมีที่ผลิต สารประกอบ อินทรีย์ ที่ง่ายกว่าหลายชนิด รวมทั้งนิวคลีโอเบสและกรดอะมิโนซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของชีวิตการทดลองในปี 1952โดยสแตนลีย์ มิลเลอร์และฮาโรลด์ ยูเรย์แสดงให้เห็นว่าโมเลกุลดังกล่าวสามารถก่อตัวในชั้นบรรยากาศของน้ำ มีเทน แอมโมเนีย และไฮโดรเจนด้วยความช่วยเหลือของประกายไฟเพื่อเลียนแบบผลของฟ้าผ่า[ ^75]แม้ว่าองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศอาจแตกต่างจากที่มิลเลอร์และยูเรย์ใช้ แต่การทดลองในภายหลังด้วยองค์ประกอบที่สมจริงยิ่งขึ้นก็สามารถสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ได้เช่นกัน^[76] การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าโมเลกุลอินทรีย์นอกโลกอาจก่อตัวในจานดาวเคราะห์ก่อนการก่อตัวของโลก^[77]

ความซับซ้อนเพิ่มเติมอาจเกิดขึ้นได้จากจุดเริ่มต้นที่เป็นไปได้อย่างน้อยสามจุด ได้แก่การจำลองตัวเองซึ่งเป็นความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการผลิตลูกหลานที่มีลักษณะคล้ายกับตัวมัน เอง การเผาผลาญอาหารซึ่งเป็นความสามารถในการเลี้ยงตัวเองและซ่อมแซมตัวเอง และเยื่อหุ้มเซลล์ ภายนอก ซึ่งอนุญาตให้มีอาหารเข้าไปและของเสียออกไป แต่ไม่รวมสารที่ไม่ต้องการ^[78]

แม้แต่สมาชิกที่เรียบง่ายที่สุดในสามโดเมนแห่งชีวิตในยุคใหม่ก็ยังใช้DNAเพื่อบันทึก "สูตร" ของพวกมัน และกลุ่ม โมเลกุล RNAและโปรตีน ที่ซับซ้อน เพื่อ "อ่าน" คำสั่งเหล่านี้และใช้สำหรับการเจริญเติบโต การบำรุงรักษา และการจำลองตัวเอง

การค้นพบว่าโมเลกุล RNA ชนิดหนึ่งที่เรียกว่าไรโบไซม์สามารถเร่งปฏิกิริยาการจำลองตัวเองและการสร้างโปรตีนได้ ทำให้เกิดสมมติฐานที่ว่าสิ่งมีชีวิตในยุคก่อนๆ มีพื้นฐานมาจาก RNA เพียงอย่างเดียว^[79]สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจสร้างโลกของ RNAที่มีสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดอยู่ แต่ไม่มีสายพันธุ์เนื่องจากการกลายพันธุ์และการถ่ายทอดยีนในแนวนอนทำให้ลูกหลานในแต่ละรุ่นมีแนวโน้มที่จะมีจีโนม ที่แตกต่าง จากที่พ่อแม่ของพวกมันมี^[80]ต่อมา RNA จะถูกแทนที่ด้วย DNA ซึ่งมีเสถียรภาพมากกว่าและสามารถสร้างจีโนมที่ยาวขึ้นได้ ทำให้ความสามารถของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีมากขึ้น^[81]ไรโบไซม์ยังคงเป็นส่วนประกอบหลักของไรโบโซมซึ่งเป็น "โรงงานโปรตีน" ของเซลล์ในปัจจุบัน^[82]

แม้ว่าโมเลกุล RNA สั้นที่สามารถจำลองตัวเองได้นั้นถูกผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการโดยเทียม^{[83] แต่}ยังคงมีข้อสงสัยว่าการสังเคราะห์ RNA ตามธรรมชาติที่ไม่ใช่ทางชีวภาพนั้นเป็นไปได้หรือไม่^{[84] [85] [86]}ไรโบไซม์ในยุคแรกอาจก่อตัวจากกรดนิวคลีอิก ที่ง่ายกว่า เช่นPNA , TNAหรือGNAซึ่งต่อมาจะถูกแทนที่โดย RNA ^{[87] [88]}มีการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับตัวจำลองพรี RNAอื่นๆ รวมถึง คริสตัล^{[89] : 150}และแม้แต่ระบบควอนตัม^[90]

ในปี 2003 มีการเสนอว่าตะกอนโลหะซัลไฟด์ ที่มีรูพรุน จะช่วยในการสังเคราะห์ RNA ที่อุณหภูมิประมาณ 100 °C (212 °F) และที่ความดันที่ก้นมหาสมุทรใกล้ช่องระบายน้ำร้อน ใต้ท้องทะเล ในสมมติฐานนี้ เซลล์ต้นกำเนิดจะถูกจำกัดอยู่ในรูพรุนของสารตั้งต้นโลหะจนกว่าจะมีการพัฒนาเยื่อไขมันในภายหลัง^[91]

สมมติฐานที่ยืนยาวอีกประการหนึ่งก็คือ ชีวิตแรกประกอบด้วยโมเลกุลโปรตีน กรดอะมิโนซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของโปรตีนสามารถสังเคราะห์ได้ง่ายในสภาวะก่อนชีวภาพที่เป็นไปได้ เช่นเดียวกับเปปไท ด์ขนาดเล็ก ( พอลิเมอร์ของกรดอะมิโน) ที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดี^{[92] : 295–297}ชุดการทดลองที่เริ่มในปี 1997 แสดงให้เห็นว่ากรดอะมิโนและเปปไทด์สามารถก่อตัวได้ในสภาวะที่มีคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยมีเหล็กซัลไฟด์และนิกเกิลซัลไฟด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ขั้นตอนส่วนใหญ่ในการประกอบต้องใช้ความร้อนประมาณ 100 °C (212 °F) และแรงดันปานกลาง แม้ว่าขั้นตอนหนึ่งต้องใช้ความร้อน 250 °C (482 °F) และแรงดันที่เทียบเท่ากับที่พบใต้หินที่ลึก 7 กิโลเมตร (4.3 ไมล์) ดังนั้น การสังเคราะห์โปรตีนที่ยั่งยืนด้วยตัวเองอาจเกิดขึ้นใกล้ปล่องน้ำพุร้อน^[93]

ความยากลำบากในการหาทางให้สิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการได้ก็คือการที่สิ่งมีชีวิตไม่สามารถจำลองตัวเองเป็นรายบุคคลได้ โมเลกุลที่รวมตัวกันเป็นกลุ่มจะมี "จีโนมเชิงองค์ประกอบ" (จำนวนสปีชีส์ของโมเลกุลในกลุ่ม) เป็นเป้าหมายของการคัดเลือกตามธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม แบบจำลองล่าสุดแสดงให้เห็นว่าระบบดังกล่าวไม่สามารถวิวัฒนาการได้เพื่อตอบสนองต่อการคัดเลือกตามธรรมชาติ^[94]

มีการเสนอว่า "ฟอง" ที่มีผนังสองชั้นของไขมันเช่น ไขมันที่สร้างเยื่อหุ้มเซลล์ภายนอก อาจเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญ^[95]การทดลองที่จำลองสภาพของโลกในยุคแรกได้รายงานการก่อตัวของไขมัน และไขมันเหล่านี้สามารถสร้างไลโปโซม "ฟอง" ที่มีผนังสองชั้นได้เองตามธรรมชาติ และจากนั้นก็ขยายพันธุ์ตัวเอง แม้ว่าไขมันจะไม่ใช่ตัวพาข้อมูลโดยเนื้อแท้เหมือนกับกรดนิวคลีอิก แต่ไขมันเหล่านี้จะต้องผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่ออายุยืนยาวและขยายพันธุ์ กรดนิวคลีอิก เช่น อาร์เอ็นเอ อาจก่อตัวได้ง่ายกว่าภายในไลโปโซมมากกว่าภายนอก^[96]

ดินเหนียวบางชนิดโดยเฉพาะมอนต์มอริลโลไนต์มีคุณสมบัติที่ทำให้ดินเหนียวเหล่านี้สามารถเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเกิดขึ้นของโลกอาร์เอ็นเอได้ ดินเหนียวเหล่านี้เจริญเติบโตโดยการจำลองรูปแบบผลึกของตัวเอง อยู่ภายใต้การคัดเลือกตามธรรมชาติ (เนื่องจาก "สายพันธุ์" ของดินเหนียวที่เจริญเติบโตเร็วที่สุดในสภาพแวดล้อมเฉพาะจะกลายเป็นสายพันธุ์ที่โดดเด่นอย่างรวดเร็ว) และสามารถเร่งปฏิกิริยาการก่อตัวของโมเลกุลอาร์เอ็นเอได้^[97]แม้ว่าแนวคิดนี้จะยังไม่ได้รับการยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์ แต่ก็ยังมีผู้สนับสนุนอย่างแข็งขัน^{[98] : 150–158  [89]}

งานวิจัยในปี 2003 รายงานว่ามอนต์มอริลโลไนต์สามารถเร่งการเปลี่ยนกรดไขมันให้เป็น "ฟอง" ได้ และฟองดังกล่าวสามารถห่อหุ้มอาร์เอ็นเอที่ติดอยู่กับดินเหนียวได้ จากนั้นฟองดังกล่าวจะเจริญเติบโตได้โดยการดูดซับไขมันเพิ่มเติมและแบ่งตัว การก่อตัวของเซลล์ ในยุคแรก อาจได้รับความช่วยเหลือจากกระบวนการที่คล้ายคลึงกัน^[99]

สมมติฐานที่คล้ายกันแสดงให้เห็นว่าดินเหนียวที่อุดมด้วยธาตุเหล็กซึ่งสามารถจำลองตัวเองได้เป็นสารตั้งต้นของนิวคลีโอไทด์ไขมัน และกรดอะมิโน^[100]

เชื่อกันว่าจากโปรโตเซลล์ที่มีจำนวนมากขนาดนี้ มีเพียงสาย เดียวเท่านั้น ที่รอดชีวิตมาได้ หลักฐาน ทางวิวัฒนาการ ในปัจจุบัน บ่งชี้ว่าบรรพบุรุษร่วมสุดท้าย (LUA) มีชีวิตอยู่ในยุคอาร์เคียน ตอนต้น อาจเป็น 3.5 Ga หรือก่อนหน้านั้น^{[101] [102]}เซลล์ LUA นี้เป็นบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกในปัจจุบัน อาจเป็นโพรคาริโอตที่มีเยื่อหุ้มเซลล์และอาจมีไรโบโซม แต่ไม่มีนิวเคลียสหรือออร์แกเนลล์ ที่ยึดด้วยเยื่อหุ้ม เช่นไมโตคอนเดรียหรือคลอโรพลาสต์เช่นเดียวกับเซลล์ในปัจจุบัน เซลล์ LUA ใช้ DNA เป็นรหัสพันธุกรรม ใช้ RNA สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลและสังเคราะห์โปรตีนและเอนไซม์เพื่อเร่งปฏิกิริยานักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าแทนที่จะมีสิ่งมีชีวิตเพียงตัวเดียวที่เป็นบรรพบุรุษร่วมสุดท้าย กลับมีประชากรของสิ่งมีชีวิตที่แลกเปลี่ยนยีนโดยการถ่ายโอนยีนทางด้านข้าง [ ^103]

ยุคโพรเทอโรโซอิกกินเวลาตั้งแต่ 2.5 ล้านปีก่อนจนถึง 538.8 ล้านปีก่อน (ล้านปี) ^[105]ในช่วงเวลาดังกล่าวคราตอนได้เติบโตเป็นทวีปที่มีขนาดทันสมัย ​​การเปลี่ยนแปลงไปสู่ชั้นบรรยากาศที่มีออกซิเจนสูงถือเป็นพัฒนาการที่สำคัญ สิ่งมีชีวิตพัฒนาจากโพรคาริโอตไปเป็นยูคาริโอตและสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ยุคโพรเทอโรโซอิกเกิดยุคน้ำแข็งรุนแรงสองยุคที่เรียกว่าSnowball Earthsหลังจาก Snowball Earth ครั้งสุดท้ายเมื่อประมาณ 600 ล้านปีก่อน วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลกก็เร่งขึ้น ประมาณ 580 ล้านปีก่อนสิ่งมีชีวิตใน Ediacaranก่อตัวเป็นบทนำสู่การระเบิดของแคมเบรียน [ ^{จำเป็นต้องอ้างอิง ]}

เซลล์ในยุคแรกๆ ดูดซับพลังงานและอาหารจากสิ่งแวดล้อมโดยรอบ โดยใช้กระบวนการหมักซึ่งเป็นกระบวนการสลายสารประกอบที่ซับซ้อนกว่าให้เป็นสารประกอบที่ซับซ้อนน้อยกว่าโดยใช้พลังงานน้อยกว่า และใช้พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาเพื่อเจริญเติบโตและสืบพันธุ์ กระบวนการหมักสามารถเกิดขึ้นได้ใน สภาพแวดล้อม ที่ไม่มีออกซิเจนเท่านั้น วิวัฒนาการของการสังเคราะห์ด้วยแสงทำให้เซลล์สามารถรับพลังงานจากดวงอาทิตย์ได้^{[106] : 377}

สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่ปกคลุมพื้นผิวโลกขึ้นอยู่กับการสังเคราะห์แสงโดยตรงหรือโดยอ้อม รูปแบบที่พบมากที่สุดคือการสังเคราะห์แสงด้วยออกซิเจน ซึ่งจะเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และแสงแดดให้เป็นอาหาร โดยจับพลังงานจากแสงอาทิตย์ไว้ในโมเลกุลที่มีพลังงานสูง เช่น ATP ซึ่งจะให้พลังงานในการสร้างน้ำตาล เพื่อให้ได้อิเล็กตรอนในวงจร ไฮโดรเจนจะถูกแยกออกจากน้ำ ทำให้เหลือออกซิเจนเป็นของเสีย^[107]สิ่งมีชีวิตบางชนิด รวมทั้งแบคทีเรียสีม่วงและแบคทีเรียกำมะถันสีเขียวใช้การสังเคราะห์แสงแบบไร้ออกซิเจนซึ่งใช้ทางเลือกอื่นแทนไฮโดรเจนที่ถูกแยกออกจากน้ำเป็นตัวให้อิเล็กตรอนตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ กำมะถัน และเหล็ก สิ่งมีชีวิตที่ไวต่อ ความร้อนสูง เหล่านี้ จะถูกจำกัดให้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น น้ำพุร้อนและปล่องน้ำพุร้อน^{[106] : 379–382  [108]}

รูปแบบไร้ออกซิเจนที่เรียบง่ายกว่าเกิดขึ้นประมาณ 3.8 Ga ไม่นานหลังจากสิ่งมีชีวิตปรากฏขึ้น ช่วงเวลาของการสังเคราะห์แสงด้วยออกซิเจนเป็นที่ถกเถียงกันมากกว่า มันเกิดขึ้นอย่างแน่นอนเมื่อประมาณ 2.4 Ga แต่ผู้วิจัยบางคนคาดการณ์ไว้ว่าย้อนไปได้ถึง 3.2 Ga ^[107]รูปแบบหลัง "น่าจะเพิ่มผลผลิตทั่วโลกอย่างน้อยสองหรือสามเท่า" ^{[109] [110]}ในบรรดาซากดึกดำบรรพ์ที่เก่าแก่ที่สุดของสิ่งมีชีวิตที่ผลิตออกซิเจนคือ สโตร มาโตไลต์ฟอสซิล^{[109] [110] [111]}

ในตอนแรก ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจะถูกจับกับหินปูนเหล็กและแร่ธาตุอื่นๆ เหล็กที่ถูกออกซิไดซ์จะปรากฏเป็นชั้นสีแดงในชั้นธรณีวิทยาที่เรียกว่าชั้นเหล็กแบบมีแถบซึ่งเกิดขึ้นอย่างมากมายในช่วง ยุค ซิเดเรียน (ระหว่าง 2500 ล้านปีก่อนถึง 2300 ล้านปีก่อน) ^{[2] : 133}เมื่อแร่ธาตุส่วนใหญ่ที่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายถูกออกซิไดซ์ ในที่สุดออกซิเจนก็เริ่มสะสมในชั้นบรรยากาศ แม้ว่าเซลล์แต่ละเซลล์จะผลิตออกซิเจนได้เพียงเล็กน้อย แต่การเผาผลาญร่วมกันของเซลล์จำนวนมากในช่วงเวลาอันยาวนานทำให้ชั้นบรรยากาศของโลกเปลี่ยนไปเป็นสภาพปัจจุบัน นี่คือชั้นบรรยากาศที่สามของโลก^{[112] : 50–51  [62] : 83–84, 116–117}

รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์กระตุ้นให้ออกซิเจนบางส่วนก่อตัวเป็นโอโซนซึ่งรวมตัวกันอยู่ในชั้นบรรยากาศใกล้ส่วนบน ชั้นโอโซนดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เคยผ่านชั้นบรรยากาศมาได้ในปริมาณมาก และยังคงดูดซับอยู่จนถึงปัจจุบัน ทำให้เซลล์สามารถตั้งรกรากบนพื้นผิวมหาสมุทรและในที่สุดก็บนพื้นดินได้ หากไม่มีชั้นโอโซน รังสีอัลตราไวโอเลตที่โจมตีพื้นดินและทะเลจะทำให้เซลล์ที่สัมผัสโอโซนเกิดการกลายพันธุ์ในระดับที่ไม่ยั่งยืน^{[113] [59] : 219–220}

การสังเคราะห์ด้วยแสงมีผลกระทบสำคัญอีกอย่างหนึ่ง ออกซิเจนเป็นพิษ สิ่งมีชีวิตจำนวนมากบนโลกอาจตายลงเมื่อระดับออกซิเจนเพิ่มขึ้นในสิ่งที่เรียกว่าหายนะออกซิเจนสิ่งมีชีวิตที่ต้านทานได้รอดชีวิตและเจริญเติบโต และสิ่งมีชีวิตบางชนิดพัฒนาความสามารถในการใช้ออกซิเจนเพื่อเพิ่มการเผาผลาญและรับพลังงานมากขึ้นจากอาหารชนิดเดียวกัน^[113]

วิวัฒนาการตามธรรมชาติของดวงอาทิตย์ทำให้ดวงอาทิตย์ส่องสว่าง มากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงยุคอาร์เคียนและยุคโพรเทอโรโซอิก ความส่องสว่างของดวงอาทิตย์เพิ่มขึ้น 6% ทุกพันล้านปี^{[59] : 165}เป็นผลให้โลกเริ่มได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์มากขึ้นในช่วงยุคโพรเทอโรโซอิก อย่างไรก็ตาม โลกไม่ได้อุ่นขึ้น แต่บันทึกทางธรณีวิทยากลับแสดงให้เห็นว่าโลกเย็นลงอย่างมากในช่วงต้นยุคโพรเทอโรโซอิก แหล่งน้ำแข็งที่พบในแอฟริกาใต้มีอายุย้อนกลับไปถึง 2.2 Ga ซึ่งในเวลานั้น ตาม หลักฐาน ทางแม่เหล็ก โบราณ แหล่งน้ำแข็งเหล่านี้น่าจะตั้งอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร ดังนั้น การเกิดน้ำแข็งครั้งนี้ ซึ่งเรียกว่าการเกิดน้ำแข็งยุคฮูโรเนียนอาจเกิดขึ้นทั่วโลก นักวิทยาศาสตร์บางคนเสนอว่ารุนแรงมากจนโลกถูกแช่แข็งตั้งแต่ขั้วโลกไปจนถึงเส้นศูนย์สูตร ซึ่งเป็นสมมติฐานที่เรียกว่า โลกหิมะ^[114]

ยุคน้ำแข็งของฮูโรเนียนอาจเกิดจากความเข้มข้นของออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศ ซึ่งทำให้มีเทน (CH ₄ ) ในชั้นบรรยากาศลดลง มีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่รุนแรง แต่เมื่อรวมกับออกซิเจน จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้าง CO ₂ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า^{[59] : 172}เมื่อออกซิเจนอิสระมีอยู่ในชั้นบรรยากาศ ความเข้มข้นของมีเทนอาจลดลงอย่างมาก เพียงพอที่จะต่อต้านผลกระทบของการไหลของความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากดวงอาทิตย์^[115]

อย่างไรก็ตาม คำว่า Snowball Earth มักใช้เรียกยุคน้ำแข็งสุดขั้วในช่วงหลังของ ยุค ไครโอเจเนียนมีสี่ช่วงเวลา แต่ละช่วงกินเวลานานประมาณ 10 ล้านปี ระหว่าง 750 ถึง 580 ล้านปีก่อน ซึ่งเชื่อกันว่าโลกถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง ยกเว้นภูเขาที่สูงที่สุด และอุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ −50 °C (−58 °F) ^[116]ก้อนหิมะอาจเกิดจากที่ตั้งของมหาทวีปโรดิเนียที่คร่อมเส้นศูนย์สูตรคาร์บอนไดออกไซด์รวมตัวกับฝนเพื่อกัดเซาะหินจนเกิดเป็นกรดคาร์บอนิก ซึ่งจะถูกชะออกสู่ทะเล ทำให้ก๊าซเรือนกระจกถูกดึงออกจากชั้นบรรยากาศ เมื่อทวีปต่างๆ อยู่ใกล้ขั้วโลก น้ำแข็งจะเคลื่อนตัวเข้ามาปกคลุมหิน ทำให้ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ลดลง แต่ในยุคไครโอเจเนียน การกัดเซาะของโรดิเนียสามารถดำเนินต่อไปได้อย่างไม่มีการควบคุม จนกระทั่งน้ำแข็งเคลื่อนตัวไปถึงบริเวณเขตร้อน กระบวนการนี้อาจย้อนกลับได้ในที่สุดด้วยการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากภูเขาไฟหรือการทำให้ไฮเดรตของ ก๊าซมีเทนไม่เสถียร ตามทฤษฎีทางเลือกของSlushball Earthแม้กระทั่งในช่วงที่ยุคน้ำแข็งสูงสุดก็ยังมีน้ำเปิดอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร^{[117] [118]}

อนุกรมวิธานสมัยใหม่แบ่งชีวิตออกเป็นสามโดเมน เวลากำเนิดของพวกมันนั้นไม่ชัดเจนโดเมนแบคทีเรียอาจแยกตัวออกจากรูปแบบชีวิตอื่นๆ ก่อน (บางครั้งเรียกว่านีโอมูระ ) แต่ข้อสันนิษฐานนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน ไม่นานหลังจากนั้น เมื่อถึง 2 กาลาเทีย^[119]นีโอมูระก็แยกตัวออกเป็นอาร์เคียและยูคาริโอตเซลล์ยูคาริโอต (ยูคาริโอต) มีขนาดใหญ่และซับซ้อนกว่าเซลล์โพรคาริโอต (แบคทีเรียและอาร์เคีย) และปัจจุบันนี้ต้นกำเนิดของความซับซ้อนนั้นเพิ่งเป็นที่ทราบ^[120]ซากดึกดำบรรพ์ที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งมีลักษณะเฉพาะของเชื้อรามีอายุย้อนไปถึง ยุค พาลีโอโพรเทอโรโซอิก เมื่อประมาณ 2.4 กาลาเทีย สิ่งมีชีวิต ที่ อาศัยอยู่ตามพื้นทะเล หลายเซลล์เหล่านี้มีโครงสร้างแบบเส้นใยที่สามารถต่อกันเป็นเส้นได้ [ ^121]

ในช่วงเวลานี้โปรโตไมโตคอนเดรีย ตัวแรก ได้ก่อตัวขึ้น เซลล์แบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับRickettsia ในปัจจุบัน [ 122 ^]ซึ่งได้วิวัฒนาการในการเผาผลาญออกซิเจนได้เข้าไปในเซลล์โพรคาริโอตที่มีขนาดใหญ่กว่า ซึ่งขาดความสามารถดังกล่าว บางทีเซลล์ขนาดใหญ่พยายามย่อยเซลล์ขนาดเล็กกว่าแต่ล้มเหลว (อาจเนื่องมาจากวิวัฒนาการของกลไกการป้องกันของเหยื่อ) เซลล์ขนาดเล็กกว่าอาจพยายามปรสิตเซลล์ขนาดใหญ่กว่า ไม่ว่าในกรณีใด เซลล์ขนาดเล็กกว่าก็สามารถอยู่รอดภายในเซลล์ขนาดใหญ่ได้ โดยใช้ออกซิเจนในการเผาผลาญของเสียจากเซลล์ขนาดใหญ่และได้รับพลังงานมากขึ้น ส่วนหนึ่งของพลังงานส่วนเกินนี้จะถูกส่งกลับไปยังโฮสต์ เซลล์ขนาดเล็กกว่าจำลองภายในเซลล์ขนาดใหญ่ ในไม่ช้า เซลล์ ขนาดใหญ่ก็เกิดการ อยู่ร่วมกัน อย่างมั่นคง ระหว่างเซลล์ขนาดใหญ่และเซลล์ขนาดเล็กภายใน เมื่อเวลาผ่านไป เซลล์โฮสต์ได้รับยีนบางส่วนจากเซลล์ขนาดเล็ก และทั้งสองประเภทก็เริ่มพึ่งพากัน เซลล์ขนาดใหญ่ไม่สามารถอยู่รอดได้หากไม่มีพลังงานที่ผลิตโดยเซลล์ขนาดเล็กกว่า และเซลล์เหล่านี้ก็ไม่สามารถอยู่รอดได้หากไม่มีวัตถุดิบที่เซลล์ขนาดใหญ่จัดหาให้ ปัจจุบันเซลล์ทั้งหมดถือเป็นสิ่งมีชีวิต เดี่ยว และเซลล์ที่เล็กกว่าจัดเป็นออร์แกเนลล์ที่เรียกว่าไมโตคอนเดรีย^[123]

เหตุการณ์ที่คล้ายกันเกิดขึ้นกับไซยาโนแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสง ^[124]เข้าไปในเซลล์เฮเทอโรโทรฟิก ขนาดใหญ่และกลายเป็นคลอโรพลาสต์ ^{[112] : 60–61  [125] : 536–539}อาจเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ เซลล์ที่สามารถสังเคราะห์แสงได้แยกตัวออกจากยูคาริโอตอื่นๆ เมื่อกว่า 1 พันล้านปีก่อน อาจมีเหตุการณ์การรวมตัวดังกล่าวหลายครั้ง นอกเหนือจากทฤษฎีเอนโดซิมไบ โอติกที่ได้รับการยอมรับอย่างดี เกี่ยวกับต้นกำเนิดของเซลล์ของไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์แล้ว ยังมีทฤษฎีที่ว่าเซลล์นำไปสู่เปอร์ออกซิโซมสไปโรคีตนำไปสู่ซิเลียและแฟลกเจลลาและบางทีไวรัส DNAอาจนำไปสู่ ​​นิวเคลียสของเซลล์^{[126] [127]}แม้ว่าจะไม่มีทฤษฎีใดที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง^[128]

โบราณ แบคทีเรีย และยูคาริโอตยังคงมีความหลากหลายและซับซ้อนมากขึ้นและปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้ดีขึ้น โดเมนแต่ละโดเมนแยกออกเป็นหลายสายพันธุ์ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ประมาณ 1.1 ล้านปีก่อนสาย พันธุ์ พืชสัตว์และเชื้อราแยกตัวออกไป แม้ว่าจะยังคงอยู่เป็นเซลล์เดี่ยวๆ ก็ตาม เซลล์บางส่วนอาศัยอยู่ในอาณานิคม และค่อยๆ เกิด การแบ่งงานกัน เช่น เซลล์ที่อยู่รอบนอกอาจเริ่มมีบทบาทที่แตกต่างจากเซลล์ที่อยู่ภายใน แม้ว่าการแบ่งระหว่างอาณานิคมที่มีเซลล์เฉพาะและสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จะไม่ชัดเจนเสมอไป แต่เมื่อประมาณ 1 พันล้านปีก่อน^[129]พืชหลายเซลล์กลุ่มแรกก็ถือกำเนิดขึ้น อาจเป็นสาหร่ายสีเขียว [ ^130]อาจเป็นไปได้เมื่อประมาณ 900 ล้านปี ก่อน ^{[125] : 488}สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่แท้จริงได้วิวัฒนาการขึ้นในสัตว์ด้วย^[131]

ในตอนแรก มันน่าจะคล้ายกับ ฟองน้ำในปัจจุบันซึ่งมี เซลล์ ต้นกำเนิดที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตที่ถูกทำลายสามารถประกอบตัวเองขึ้นมาใหม่ได้^{[125] : 483–487}เมื่อการแบ่งงานเสร็จสมบูรณ์ในสายพันธุ์ต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เซลล์ก็มีความเฉพาะทางมากขึ้นและต้องพึ่งพากันมากขึ้น^[132]

การสร้างภาพการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกในช่วง 250 ล้านปีที่ผ่านมา (ยุคซีโนโซอิกและมีโซโซอิก) สามารถทำได้อย่างน่าเชื่อถือโดยใช้การฟิตขอบทวีป ความผิดปกติของสนามแม่เหล็กใต้ท้องทะเล และขั้วแม่เหล็กโบราณเปลือกโลกในมหาสมุทรไม่มีอายุย้อนหลังไปไกลกว่านั้น ดังนั้นการสร้างภาพขึ้นใหม่ในช่วงแรกจึงทำได้ยากกว่า ขั้วแม่เหล็กโบราณได้รับการเสริมด้วยหลักฐานทางธรณีวิทยา เช่นแถบภูเขาซึ่งทำเครื่องหมายขอบของแผ่นเปลือกโลกโบราณ และการกระจายพันธุ์พืชและสัตว์ในอดีต ยิ่งย้อนเวลากลับไปนานเท่าไร ข้อมูลก็ยิ่งหายากและตีความได้ยากขึ้น และการสร้างภาพขึ้นใหม่ก็ยิ่งไม่แน่นอนมากขึ้นเท่านั้น^{[133] : 370}

ตลอดประวัติศาสตร์ของโลก มีหลายครั้งเมื่อทวีปต่างๆ ชนกันและก่อตัวเป็นมหาทวีป ซึ่งต่อมาก็แตกออกเป็นทวีปใหม่ เมื่อประมาณ 1,000 ถึง 830 ล้านปีก่อน มวลของทวีปส่วนใหญ่รวมกันเป็นมหาทวีปโรดิเนีย^{[133] : 370  [134]}โรดิเนียอาจเคยมีทวีปโปรเทอโรโซอิกตอนต้นถึงกลางที่เรียกว่านูนาและโคลัมเบียมาก่อน^{[133] : 374  [135] [136]}

หลังจากการแตกตัวของโรดิเนียเมื่อประมาณ 800 ล้านปีก่อน ทวีปต่างๆ อาจก่อตัวเป็นมหาทวีปอายุสั้นอีกแห่งเมื่อประมาณ 550 ล้านปีก่อน มหาทวีปสมมตินี้บางครั้งเรียกว่าแพนโนเทียหรือเวนเดีย [ ^{137] : 321–322}หลักฐานที่สนับสนุนคือระยะการชนกันของทวีปที่เรียกว่าการสร้างภูเขาแพนแอฟริกาซึ่งรวมเอามวลทวีปของแอฟริกา อเมริกาใต้ แอนตาร์กติกา และออสเตรเลียในปัจจุบันเข้าไว้ด้วยกัน การดำรงอยู่ของแพนโนเทียขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของการแตกแยกระหว่างกอนด์วานา (ซึ่งรวมถึงแผ่นดินส่วนใหญ่ที่อยู่ในซีกโลกใต้ในปัจจุบัน ตลอดจนคาบสมุทรอาหรับและอนุทวีปอินเดีย ) และลอเรนเทีย (ซึ่งเทียบเท่ากับทวีปอเมริกาเหนือในปัจจุบัน) ^{[133] : 374}อย่างน้อยก็แน่นอนว่าเมื่อสิ้นสุดยุคโพรเทอโรโซอิก มวลทวีปส่วนใหญ่จะรวมกันในตำแหน่งรอบขั้วโลกใต้^[138]

ยุคโพรเทอโรโซอิกสิ้นสุดลงเมื่อโลกน้ำแข็งก่อตัวขึ้นอย่างน้อย 2 แห่ง ซึ่งรุนแรงมากจนพื้นผิวมหาสมุทรอาจกลายเป็นน้ำแข็งทั้งหมด เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 716.5 และ 635 ล้านปีก่อน ในช่วงไครโอเจเนียน^[139]ความรุนแรงและกลไกของการเกิดน้ำแข็งทั้งสองครั้งยังอยู่ระหว่างการศึกษาวิจัย และอธิบายได้ยากกว่ายุคโพรเทอโรโซอิกยุคแรกๆ^[140] นักภูมิอากาศวิทยาโบราณส่วนใหญ่คิดว่าปรากฏการณ์ความหนาวเย็นมีความเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของมหาทวีปโรดิเนีย^[141]เนื่องจากโรดิเนียมีศูนย์กลางอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร อัตราการผุพังทางเคมีจึงเพิ่มขึ้น และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) ถูกนำออกจากชั้นบรรยากาศ เนื่องจาก CO ₂เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ สภาพอากาศทั่วโลกจึงเย็นลง^[142]

ในทำนองเดียวกัน ในช่วง Snowball Earths พื้นผิวทวีปส่วนใหญ่ถูกปกคลุมด้วยชั้นดินเยือกแข็งซึ่งทำให้การผุกร่อนทางเคมีลดลงอีกครั้ง ส่งผลให้ยุคน้ำแข็งสิ้นสุดลง สมมติฐานทางเลือกก็คือ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ระเหยออกมาผ่านภูเขาไฟมีปริมาณเพียงพอ ซึ่งส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก ส่งผลให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้น^[141]กิจกรรมของภูเขาไฟที่เพิ่มขึ้นเป็นผลมาจากการแตกตัวของภูเขาไฟโรดิเนียในช่วงเวลาเดียวกัน^[143]

ยุคไครโอเจเนียนตามมาด้วย ยุค เอเดียคารันซึ่งมีลักษณะเด่นคือการพัฒนาอย่างรวดเร็วของรูปแบบชีวิตหลายเซลล์ใหม่^[144]ไม่ชัดเจนว่ามีความเชื่อมโยงระหว่างการสิ้นสุดของยุคน้ำแข็งที่รุนแรงและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตที่เพิ่มขึ้นหรือไม่ แต่ก็ดูเหมือนจะไม่ใช่เรื่องบังเอิญ รูปแบบชีวิตใหม่ที่เรียกว่าไบโอตาเอเดียคารันมีขนาดใหญ่และหลากหลายมากกว่าที่เคย แม้ว่าอนุกรมวิธานของรูปแบบชีวิตเอเดียคารันส่วนใหญ่จะไม่ชัดเจน แต่บางรูปแบบก็เป็นบรรพบุรุษของกลุ่มสิ่งมีชีวิตสมัยใหม่^[145]พัฒนาการที่สำคัญคือต้นกำเนิดของเซลล์กล้ามเนื้อและเซลล์ประสาท ฟอสซิลเอเดียคารันไม่มีส่วนของร่างกายที่แข็งเหมือนโครงกระดูก ส่วนเหล่านี้ปรากฏขึ้นครั้งแรกหลังจากขอบเขตระหว่างยุคโพรเทอโรโซอิกและฟาเนอโรโซอิกหรือยุคเอเดียคารันและแคมเบรียน^[146]

ยุคฟาเนอโรโซอิกเป็นยุคปัจจุบันบนโลก ซึ่งเริ่มต้นเมื่อประมาณ 538.8 ล้านปีก่อน ประกอบด้วย 3 ยุค ได้แก่ ยุคพาลีโอโซอิก ยุค มีโซโซอิกและยุคซีโนโซอิก^[105]และเป็นช่วงเวลาที่สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีความหลากหลายอย่างมากจนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดที่รู้จักในปัจจุบัน^[147]

ยุคพาลีโอโซอิก ("ชีวิตเก่า") เป็นยุคแรกและยาวนานที่สุดของยุคฟาเนอโรโซอิก ซึ่งกินเวลาตั้งแต่ 538.8 ถึง 251.9 ล้านปีก่อน^[105]ในช่วงพาลีโอโซอิก มีสิ่งมีชีวิตยุคใหม่เกิดขึ้นมากมาย สิ่งมีชีวิตได้เข้ามาตั้งรกรากบนผืนดิน โดยเริ่มจากพืช จากนั้นจึงเป็นสัตว์ เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่สองครั้ง ทวีปต่างๆ ก่อตัวขึ้นเมื่อทวีปแพนโนเทียและโรดิเนียแตกตัวออกในช่วงปลายยุคโพรเทอโรโซอิก จากนั้นจึงเคลื่อนตัวมาบรรจบกันช้าๆ จนกลายเป็นมหาทวีปแพนเจียในช่วงปลายยุคพาลีโอโซอิก^[148]

ยุคมีโซโซอิก ("ช่วงชีวิตกลาง") กินเวลาตั้งแต่ 251.9 ล้านปีก่อนถึง 66 ล้านปีก่อน^[105]ยุคนี้แบ่งย่อยออกเป็น ยุค ไทรแอสซิกจูราสสิกและครีเทเชียสยุคนี้เริ่มต้นด้วยเหตุการณ์สูญพันธุ์เพอร์เมียน–ไทรแอสซิกซึ่งเป็นเหตุการณ์สูญพันธุ์ที่รุนแรงที่สุดในบันทึกฟอสซิล โดยสิ่งมีชีวิต 95% บนโลกสูญพันธุ์ไป^[149]ยุคนี้สิ้นสุดลงด้วยเหตุการณ์สูญพันธุ์ครีเทเชียส–พาลีโอจีน ที่ ทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์^[150]

ยุคซีโนโซอิก ("ชีวิตใหม่") เริ่มต้นเมื่อ 66 ล้านปีก่อน และแบ่งย่อยออกเป็น ยุค พาลีโอซีนนีโอ ซีน และควอเทอร์นารี ทั้งสามยุคนี้แบ่งย่อยออกไปอีกเป็นเจ็ดยุคย่อย โดยยุคพาลีโอซีนประกอบด้วยยุคพาลีโอซีนอีโอซีนและโอลิโกซีน ยุค นีโอซีนแบ่งออกเป็นยุคไมโอซีนไพลโอซีนและควอเทอร์นารีประกอบด้วยยุคไพลสโตซีนและโฮโลซีน^[151]สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นก สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก จระเข้ เต่า และเลพิโดซอร์รอดชีวิตจากเหตุการณ์สูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส–พาลีโอซีน ซึ่งทำให้ไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นกและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ จำนวนมากสูญพันธุ์ไป และนี่คือยุคที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้พัฒนาเป็นรูปแบบปัจจุบัน^[152]

ในช่วงปลายยุคโพรเทอโรโซอิก มหาทวีปแพนโนเทียแตกออกเป็นทวีปที่เล็กกว่า ได้แก่ ลอเรนเทียบัลติกาไซบีเรียและกอนด์วานา^[153]ในช่วงเวลาที่ทวีปแยกออกจากกัน เปลือกโลกใต้ทะเลจะก่อตัวขึ้นมากขึ้นจากกิจกรรมของภูเขาไฟ เนื่องจากเปลือกโลกใต้ทะเลอายุน้อยมีความร้อนมากกว่าและมีความหนาแน่นน้อยกว่าเปลือกโลกใต้ทะเลอายุมาก พื้นมหาสมุทรจึงสูงขึ้นในช่วงเวลาดังกล่าว ส่งผลให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น ดังนั้น ในช่วงครึ่งแรกของยุคพาลีโอโซอิก พื้นที่ส่วนใหญ่ของทวีปจึงอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเล^{[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]}

สภาพอากาศในยุคพาลีโอโซอิกตอนต้นมีอุณหภูมิอุ่นกว่าปัจจุบัน แต่ในช่วงปลายยุคออร์โดวิเชียนเป็นยุคน้ำแข็งสั้นๆ ซึ่งธารน้ำแข็งปกคลุมขั้วโลกใต้ ซึ่งเป็นที่ตั้งของทวีปกอนด์วานาขนาดใหญ่ ร่องรอยของธารน้ำแข็งจากช่วงเวลานี้พบได้เฉพาะในอดีตของกอนด์วานาเท่านั้น ในยุคน้ำแข็งออร์โดวิเชียนตอนปลาย เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่หลายครั้ง ทำให้บราคิโอพอด ไตรโลไบต์ ไบรโอซัวและปะการัง จำนวนมาก หายไป สิ่งมีชีวิตในทะเลเหล่านี้อาจไม่สามารถต้านทานอุณหภูมิของน้ำทะเลที่ลดลงได้^[154]

ทวีปลอเรนเทียและบอลติก้าชนกันเมื่อประมาณ 450-400 ล้านปีก่อนในช่วงยุคการสร้างภูเขาคาลีโด เนียน จนเกิดเป็นลอรุสเซีย (หรือเรียกอีกอย่างว่ายูเรเมริกา) ^[155]ร่องรอยของเทือกเขาที่การชนกันนี้พบได้ในสแกนดิเนเวียสกอตแลนด์และเทือกเขาแอปพาเล เชียนทางตอนเหนือ ใน ช่วง ยุคดีโวเนียน (416-359 ล้านปีก่อน) ^[21]กอนด์วานาและไซบีเรียเริ่มเคลื่อนตัวไปทางลอรุสเซีย การชนกันของไซบีเรียกับลอรุสเซียทำให้เกิดการ สร้าง ภูเขาอูราเลียนการชนกันของกอนด์วานากับลอรุสเซียเรียกว่าการสร้างภูเขาวาริสกันหรือเฮอร์ซิเนียนในยุโรป หรือการสร้างภูเขาอัลเลเกเนียนในอเมริกาเหนือ ระยะหลังเกิดขึ้นในช่วง ยุค คาร์บอนิเฟอรัส (359-299 ล้านปีก่อน) ^[21]และส่งผลให้เกิดการก่อตัวของมหาทวีปสุดท้าย แพนเจีย^[60]

เมื่อถึง พ.ศ. 180 ล้านปีก่อน แพนเจียก็แยกออกเป็นลอเรเซียและกอน^{ด์วานา}

อัตราการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตตามที่บันทึกไว้โดยฟอสซิลเร่งตัวขึ้นใน ยุค แคมเบรียน (542–488 ล้านปีก่อน) ^[21]การเกิดขึ้นอย่างกะทันหันของสปีชีส์ ไฟลาและรูปแบบใหม่มากมายในช่วงเวลานี้เรียกว่าการระเบิดของแคมเบรียน ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของการแผ่รังสีแบบปรับตัวโดยที่ช่อง ว่างว่างเปล่าที่เหลือจากสิ่งมีชีวิตใน เอเดียคารันที่สูญพันธุ์ไปนั้นถูกเติมเต็มด้วยการเกิดขึ้นของไฟลาใหม่^[156]การปลุกปั่นทางชีววิทยาในการระเบิดของแคมเบรียนนั้นไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนและนับจากนั้นเป็นต้นมา^{[59] : 229}ในขณะที่รูปแบบชีวิตของเอเดียคารันดูเหมือนจะยังดั้งเดิมและไม่ง่ายที่จะจัดอยู่ในกลุ่มที่ทันสมัยใดๆ ในช่วงปลายยุคแคมเบรียน ไฟลาที่ทันสมัยส่วนใหญ่ก็มีอยู่แล้ว การพัฒนาของส่วนแข็งของร่างกาย เช่น เปลือกโครงกระดูกหรือโครงกระดูกภายนอกในสัตว์ เช่นหอยอีไคโนเดิร์ม ไครนอยด์และสัตว์ขาปล้อง (กลุ่มสัตว์ขาปล้องที่รู้จักกันดีในยุคพาลีโอโซอิกตอนล่างคือไตรโลไบต์ ) ทำให้การอนุรักษ์และกลายเป็นฟอสซิลของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ทำได้ง่ายกว่าบรรพบุรุษในยุคโพรเทอโรโซอิก ด้วยเหตุนี้ จึงมีความรู้เกี่ยวกับชีวิตในและหลังยุคแคมเบรียนมากกว่าชีวิตในยุคก่อนๆ มาก กลุ่มสัตว์ในยุคแคมเบรียนบางกลุ่มดูซับซ้อนแต่แตกต่างจากชีวิตในปัจจุบันอย่างมาก ตัวอย่างเช่น กลุ่มAnomalocarisและHaikouichthysอย่างไรก็ตาม เมื่อไม่นานมานี้ กลุ่มสัตว์เหล่านี้ดูเหมือนจะได้รับการจัดประเภทใหม่^[157]

ในช่วงยุคแคมเบรียน สัตว์มี กระดูกสันหลัง ชนิดแรก ได้ปรากฏขึ้นรวมทั้งปลา ด้วย ^{[125] : 357}สิ่งมีชีวิตที่อาจเป็นบรรพบุรุษของปลา หรืออาจมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปลา คือพิกาเซีย มันมีโน โตคอร์ดดั้งเดิมซึ่งเป็นโครงสร้างที่อาจพัฒนาเป็นกระดูกสันหลัง ในภายหลัง ปลาที่มี ขากรรไกรตัวแรก( Gnathostomata ) ปรากฏขึ้นในช่วงธรณีวิทยาถัดมา คือ ยุคออร์โดวิเชียนการล่าอาณานิคมในซอก ใหม่ ทำให้ร่างกายมีขนาดใหญ่ขึ้น ด้วยวิธีนี้ ปลาที่มีขนาดเพิ่มขึ้นจึงวิวัฒนาการขึ้นในช่วงต้นยุคพาลีโอโซอิก เช่น พลาโค เดิร์มไททานิค ดัง เคิลออสเตียสซึ่งสามารถเติบโตได้ยาว 7 เมตร (23 ฟุต) ^[158]

ความหลากหลายของรูปแบบชีวิตไม่ได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเนื่องมาจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่กำหนดหน่วยชีวลำดับชั้นที่แพร่หลายที่เรียกว่าไบโอเมียร์ [ ^159]หลังจากการสูญพันธุ์แต่ละครั้ง บริเวณ ไหล่ทวีปจะเต็มไปด้วยรูปแบบชีวิตที่คล้ายคลึงกันซึ่งอาจมีการวิวัฒนาการช้าๆ ในที่อื่น^[160]ในช่วงปลายยุคแคมเบรียน ไตรโลไบต์ได้บรรลุความหลากหลายสูงสุดและครอบงำกลุ่มฟอสซิลเกือบทั้งหมด^{[161] : 34}

การสะสมออกซิเจนจากการสังเคราะห์แสงส่งผลให้เกิดชั้นโอโซนที่ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต จากดวงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งหมายความว่าสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ไปถึงแผ่นดินมีโอกาสตายน้อยลง และโพรคาริโอตเริ่มขยายตัวและปรับตัวให้เข้ากับการเอาชีวิตรอดนอกน้ำได้ดีขึ้น สายพันธุ์โพรคาริโอตอาจเข้ามาตั้งรกรากบนแผ่นดินตั้งแต่เมื่อ 3 Ga ^{[162] [163]}ก่อนที่ยูคาริโอตจะถือกำเนิดเสียอีก เป็นเวลานานที่แผ่นดินยังคงปราศจากสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ มหาทวีปแพนโนเทียก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 600 ล้านปีก่อนและแตกสลายไปในเวลาสั้นๆ เพียง 50 ล้านปีต่อมา^[164]ปลาซึ่งเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังยุคแรกวิวัฒนาการในมหาสมุทรเมื่อประมาณ 530 ล้านปี ก่อน ^{[125] : 354}เหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เกิดขึ้นใกล้ปลายยุคแคมเบรียน^[165]ซึ่งสิ้นสุดลงเมื่อ 488 ล้านปีก่อน^[166]

หลายร้อยล้านปีก่อน พืช (น่าจะคล้ายสาหร่าย ) และเชื้อราเริ่มเติบโตที่ขอบน้ำแล้วจึงออกจากน้ำ^{[167] : 138–140}ฟอสซิลของเชื้อราและพืชบนบกที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุ 480–460 ล้านปีก่อน แม้ว่าหลักฐานทางโมเลกุลจะบ่งชี้ว่าเชื้อราอาจเข้ามาตั้งรกรากบนบกตั้งแต่เมื่อ 1,000 ล้านปีก่อน และพืชเมื่อ 700 ล้านปีก่อน^[168]ในตอนแรกยังคงอาศัยอยู่ใกล้ขอบน้ำ การกลายพันธุ์และการเปลี่ยนแปลงส่งผลให้มีการตั้งรกรากในสภาพแวดล้อมใหม่นี้ต่อไป ไม่ทราบแน่ชัดว่าสัตว์กลุ่มแรกออกจากมหาสมุทรเมื่อใด หลักฐานชัดเจนที่เก่าแก่ที่สุดคือสัตว์ขาปล้องบนบกเมื่อประมาณ 450 ล้านปีก่อน^[169]อาจเจริญเติบโตและปรับตัวได้ดีขึ้นเนื่องจากพืชบนบกมีแหล่งอาหารมากมาย นอกจากนี้ยังมีหลักฐานที่ยังไม่ได้รับการยืนยันว่าสัตว์ขาปล้องอาจปรากฏตัวบนบกเมื่อ 530 ล้านปีก่อน^[170]

ในช่วงปลายยุคออร์โดวิเชียน 443 ล้านปีก่อน^{[21] เกิด} เหตุการณ์สูญพันธุ์เพิ่มเติมขึ้นซึ่งอาจเกิดจากยุคน้ำแข็งที่เกิดขึ้นพร้อมกัน^[154]ประมาณ 380 ถึง 375 ล้านปีก่อนสัตว์สี่ขา ตัวแรก วิวัฒนาการมาจากปลา^[171]ครีบวิวัฒนาการจนกลายเป็นแขนขาที่สัตว์สี่ขาตัวแรกใช้ในการยกหัวขึ้นจากน้ำเพื่อหายใจ ซึ่งจะทำให้พวกมันสามารถอาศัยอยู่ในน้ำที่ขาดออกซิเจน หรือไล่ล่าเหยื่อขนาดเล็กในน้ำตื้น^[171]ต่อมา พวกมันอาจเสี่ยงภัยบนบกเป็นช่วงสั้นๆ ในที่สุด บางตัวก็ปรับตัวให้เข้ากับชีวิตบนบกได้ดีมากจนใช้ชีวิตวัยผู้ใหญ่บนบก แม้ว่าพวกมันจะฟักไข่ในน้ำและกลับมาวางไข่อีกครั้ง นี่คือจุดกำเนิดของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกประมาณ 365 ล้านปีก่อน เกิด ช่วงเวลาแห่งการสูญพันธุ์ อีกครั้ง ซึ่งอาจเป็นผลจากภาวะโลกเย็นลง^[172]พืชวิวัฒนาการเป็นเมล็ดซึ่งทำให้เมล็ดแพร่กระจายบนบกอย่างรวดเร็วในช่วงเวลานี้ (ประมาณ 360 ล้านปีก่อน) ^{[173] [174]}

ประมาณ 20 ล้านปีต่อมา (340 Ma ^{[125] : 293–296} ) ไข่ที่มีน้ำคร่ำได้วิวัฒนาการขึ้น ซึ่งสามารถวางบนบกได้ ทำให้เอ็มบริโอ ของสัตว์สี่ขาสามารถเอาชีวิตรอดได้ ส่งผลให้สัตว์มีน้ำคร่ำแยกออกจากสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก อีก 30 ล้านปี (310 Ma ^{[125] : 254–256} ) พบว่าไซแนปซิด (รวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) แยกออกจาก ซอรอปซิด (รวมถึงนกและสัตว์เลื้อยคลาน) กลุ่มสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ยังคงวิวัฒนาการต่อไป และสายพันธุ์ก็แยกออกจากกัน เช่น ปลา แมลง แบคทีเรีย เป็นต้น แต่รายละเอียดยังไม่ชัดเจนมากนัก^{[ ต้องการอ้างอิง ]}

หลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดอีกครั้งหนึ่งในช่วงนั้น (251~250 ล้านปีก่อน) ราวๆ 230 ล้านปีก่อน ไดโนเสาร์ได้แยกตัวออกจากบรรพบุรุษสัตว์เลื้อยคลาน^[175]เหตุการณ์สูญพันธุ์ในยุคไทรแอสซิก–จูราสสิกเมื่อ 200 ล้านปีก่อน ทำให้ไดโนเสาร์จำนวนมากรอดพ้นจาก อันตราย ^{[21] [176]} และในไม่ช้า ไดโนเสาร์เหล่านี้ก็กลายเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ครองโลก แม้ว่าสายพันธุ์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางสายพันธุ์จะเริ่มแยกตัวออกไปในช่วงเวลานี้ แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีอยู่เดิมอาจเป็นสัตว์ขนาด เล็กที่มีลักษณะคล้ายหนูผี^{[125] : 169}

ขอบเขตระหว่างไดโนเสาร์ที่เป็นนกและไม่ใช่นกนั้นไม่ชัดเจน แต่ โดยทั่วไปแล้ว อาร์คีออปเทอริกซ์ถือเป็นนกชนิดแรกๆ และมีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 150 ล้านปีก่อน^[177]

หลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดที่บ่งชี้ว่าพืชดอกมีวิวัฒนาการเป็นดอกไม้ในช่วงยุคครีเทเชียส ประมาณ 20 ล้านปีต่อมา (132 ล้านปีก่อน) ^[178]

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งแรกจากทั้งหมดห้าครั้งคือการสูญพันธุ์ในยุคออร์โดวิเชียน-ไซลูเรียน สาเหตุที่เป็นไปได้คือธารน้ำแข็งในกอนด์วานาที่ละลายอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่โลกน้ำแข็ง ในที่สุด สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเล 60% สูญพันธุ์ และ 25% ของสัตว์ในวงศ์ทั้งหมด^{[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]}

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งที่สองคือการสูญพันธุ์ในยุคดีโวเนียนตอนปลายซึ่งอาจเกิดจากวิวัฒนาการของต้นไม้ ซึ่งอาจนำไปสู่การลดลงของก๊าซเรือนกระจก (เช่น CO ₂ ) หรือ การเพิ่มขึ้นของ ยูโทรฟิเคชันในน้ำ 70% ของสายพันธุ์ทั้งหมดสูญพันธุ์ไป^[179]

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งที่สามคือเหตุการณ์เพอร์เมียน-ไทรแอสซิก หรือ เหตุการณ์ การสูญพันธุ์ ครั้งใหญ่ เหตุการณ์ดังกล่าวอาจเกิดจากการรวมกันของเหตุการณ์ภูเขาไฟไซบีเรียนแทรปส์ การพุ่งชนของดาวเคราะห์น้อย การแปรสภาพเป็น ก๊าซมีเทนไฮเดรตระดับน้ำทะเลที่ผันผวน และเหตุการณ์ไร้ออกซิเจนครั้งใหญ่ หลุมอุกกาบาตที่เสนอไว้ บน วิลค์สแลนด์^[180]ในแอนตาร์กติกาหรือโครงสร้างเบดูต์นอกชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของออสเตรเลียอาจบ่งชี้ถึงความเชื่อมโยงของการพุ่งชนกับการสูญพันธุ์ของเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก แต่ยังคงไม่แน่ชัดว่าหลุมอุกกาบาตที่เสนอไว้บนขอบเขตเพอร์เมียน-ไทรแอสซิกเหล่านี้หรือหลุมอุกกาบาตอื่นๆ ที่เป็นขอบเขตเพอร์เมียน-ไทรแอสซิกเป็นหลุมอุกกาบาตจริงหรือเกิดขึ้นพร้อมกันกับเหตุการณ์สูญพันธุ์ของเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก เหตุการณ์นี้ถือเป็นการสูญพันธุ์ครั้งร้ายแรงที่สุด โดยมีการสูญพันธุ์ ของสัตว์ใน วงศ์ ต่างๆ ประมาณ 57% และสัตว์ใน สกุลต่างๆ ทั้งหมด 83% ^{[181] [182]}

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งที่สี่คือเหตุการณ์สูญพันธุ์ในยุคไทรแอสซิก-จูราสสิกซึ่งไซแนปซิดและอาร์โคซอร์ เกือบทั้งหมด สูญพันธุ์ไป อาจเป็นผลมาจากการแข่งขันใหม่จากไดโนเสาร์^[183]

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งที่ห้าและครั้งล่าสุดคือเหตุการณ์การสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีนในปี 66 ล้านปี ก่อน ดาวเคราะห์ น้อยขนาด 10 กิโลเมตร (6.2 ไมล์) พุ่งชนโลกนอกคาบสมุทรยูคาทานซึ่งอยู่ที่ไหนสักแห่งที่ปลายสุดด้านตะวันตกเฉียงใต้ของลอเรเซียในขณะนั้น ซึ่ง ปัจจุบันเป็นที่ตั้งของ หลุมอุกกาบาตชิกซูลับเหตุการณ์ดังกล่าวทำให้อนุภาคและไอจำนวนมากพุ่งขึ้นสู่ท้องฟ้าและบดบังแสงอาทิตย์ ทำให้การสังเคราะห์แสงถูกขัดขวาง สิ่งมีชีวิตทั้งหมด 75% รวมถึงไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่สัตว์ปีก สูญพันธุ์ไป^[184]ซึ่งถือเป็นจุดสิ้นสุดของยุคครีเทเชียสและยุคมีโซโซอิก^{[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]}

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แท้จริงกลุ่มแรกวิวัฒนาการขึ้นภายใต้เงาของไดโนเสาร์และอาร์โคซอร์ขนาดใหญ่ชนิดอื่นๆ ที่เข้ามาครอบครองโลกในช่วงปลายยุคไทรแอสซิก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกลุ่มแรกมีขนาดเล็กมาก และน่าจะหากินเวลากลางคืนเพื่อหลีกหนีจากการล่า ความหลากหลายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเริ่มขึ้นอย่างแท้จริงหลังจากเหตุการณ์สูญพันธุ์ของยุคครีเทเชียส-พาลีโอซีนเท่านั้น^[185]เมื่อถึงยุคพาลีโอซีนตอนต้น โลกก็ฟื้นตัวจากการสูญพันธุ์ และความหลากหลายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมก็เพิ่มมากขึ้น สิ่งมีชีวิตเช่นแอมบูโลซีตัสได้อพยพไปยังมหาสมุทรเพื่อวิวัฒนาการเป็นปลาวาฬในที่สุด^[186]ในขณะที่สิ่งมีชีวิตบางชนิด เช่น ไพรเมต ได้อพยพไปยังต้นไม้^[187]ทั้งหมดนี้เปลี่ยนไปในช่วงกลางถึงปลายยุคอีโอซีน เมื่อกระแสน้ำรอบแอนตาร์กติกาก่อตัวขึ้นระหว่างแอนตาร์กติกาและออสเตรเลีย ซึ่งส่งผลกระทบต่อรูปแบบสภาพอากาศทั่วโลก ทุ่ง หญ้าสะวันนาเริ่มแผ่ขยายไปทั่วภูมิประเทศ และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่นแอนดรูว์ซาร์คั ส ก็กลายมาเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมล่าเหยื่อบนบกที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่มีมา^[188]และปลาวาฬยุคแรกๆเช่นบาซิโลซอรัสก็เข้ามาครอบครองท้องทะเล^{[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]}

วิวัฒนาการของหญ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งต่อภูมิประเทศของโลก และช่องว่างใหม่ที่เกิดขึ้นทำให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ หญ้าเริ่มขยายตัวในยุคไมโอซีน และในยุคไมโอซีนเป็นที่ที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในปัจจุบันหลายชนิดปรากฏตัวเป็นครั้งแรก สัตว์กีบเท้า ขนาดใหญ่ เช่นพาราเซราเทอเรียมและไดโนเทอเรียมได้วิวัฒนาการจนปกครองทุ่งหญ้า วิวัฒนาการของหญ้ายังทำให้ไพรเมตหลุดจากต้นไม้ และเริ่มต้นวิวัฒนาการของมนุษย์แมวใหญ่ตัวแรกๆ ก็วิวัฒนาการขึ้นในช่วงเวลานี้เช่นกัน^[189]ทะเลเทธิสถูกปิดลงจากการปะทะกันของแอฟริกาและยุโรป^[190]

การก่อตัวของปานามาอาจเป็นเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาที่สำคัญที่สุดที่เกิดขึ้นในช่วง 60 ล้านปีที่ผ่านมา กระแสน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรแปซิฟิกถูกปิดกั้นจากกัน ซึ่งทำให้เกิดกระแสน้ำอุ่นกัลฟ์สตรีมซึ่งทำให้ทวีปยุโรปมีอากาศอบอุ่นขึ้น สะพานแผ่นดินทำให้สิ่งมีชีวิตที่แยกตัวจากกันในอเมริกาใต้สามารถอพยพไปยังอเมริกาเหนือและในทางกลับกัน^[191] สิ่ง มี ชีวิตหลายสายพันธุ์อพยพไปทางใต้ ส่งผลให้มี ลามะ หมีแว่นคิงคาจูและเสือจากัวร์อาศัยอยู่ในทวีปอเมริกาใต้^{[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]}

เมื่อสามล้านปีก่อน ยุคไพลสโตซีนได้เริ่มต้นขึ้น ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศอย่างรุนแรงอันเนื่องมาจากยุคน้ำแข็ง ยุคน้ำแข็งนำไปสู่วิวัฒนาการและการขยายตัวของมนุษย์ยุคปัจจุบันในแอฟริกาซาฮารา สัตว์ขนาดใหญ่ที่เคยอาศัยอยู่บนทุ่งหญ้าซึ่งปัจจุบันได้ครอบครองพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกกึ่งเขตร้อนไปแล้ว ปริมาณน้ำจำนวนมากที่กักเก็บไว้ในน้ำแข็งทำให้แหล่งน้ำต่างๆ หดตัวลงและบางครั้งก็หายไป เช่น ทะเลเหนือและช่องแคบเบริง หลายคนเชื่อว่ามีการอพยพครั้งใหญ่เกิดขึ้นตามแนวเบริงเจียซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมในปัจจุบันจึงมีอูฐ (ซึ่งวิวัฒนาการและสูญพันธุ์ในอเมริกาเหนือ) ม้า (ซึ่งวิวัฒนาการและสูญพันธุ์ในอเมริกาเหนือ) และชนพื้นเมืองอเมริกัน การสิ้นสุดของยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายเกิดขึ้นพร้อมๆ กับการขยายตัวของมนุษย์และสัตว์ขนาดใหญ่ในยุคน้ำแข็งจำนวนมากสูญพันธุ์ การสูญพันธุ์ครั้งนี้ได้รับฉายาว่า " การสูญพันธุ์ครั้งที่หก "

ลิงแอฟริกันตัวเล็กที่อาศัยอยู่เมื่อประมาณ 6 ล้านปีก่อนเป็นสัตว์ตัวสุดท้ายที่มีลูกหลานทั้งมนุษย์ยุคปัจจุบันและญาติใกล้ชิดที่สุด ซึ่งก็คือชิมแปนซี[ ^{101] [125] : 100–101}มีเพียงสองสาขาของต้นไม้ตระกูลของมันเท่านั้นที่มีลูกหลานที่รอดชีวิต ไม่นานหลังจากการแยกตัว ด้วยเหตุผลบางประการที่ยังไม่ชัดเจน ลิงในสาขาหนึ่งได้พัฒนาความสามารถในการเดินตัวตรง [ ^{125] : 95–99} ขนาด สมองเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และเมื่อ 2 ล้านปีก่อน สัตว์ชนิดแรกที่จำแนกอยู่ในสกุลโฮโมก็ปรากฏขึ้น^{[167] : 300}ในช่วงเวลาเดียวกัน สาขาอื่นแยกออกเป็นบรรพบุรุษของชิมแปนซีทั่วไปและบรรพบุรุษของโบนโบขณะที่วิวัฒนาการดำเนินต่อไปพร้อมๆ กันในทุกรูปแบบชีวิต^{[125] : 100–101}

ความสามารถในการควบคุมไฟอาจเริ่มต้นในมนุษย์โฮโมอิเร็กตัส (หรือโฮโมเออร์แกสเตอร์ ) เมื่อประมาณ 790,000 ปีก่อน^[192]แต่บางทีอาจเร็วถึง 1.5 ล้านปี ก่อน ^{[125] : 67}การใช้และการค้นพบไฟที่ควบคุมได้อาจมีมาก่อนมนุษย์โฮโมอิเร็กตัส เสียอีก ไฟอาจเคยถูกใช้โดย มนุษย์ ยุคหินตอนล่าง ยุคแรก ( โอลโดวัน ) โฮโม ฮาบิลิส หรือมนุษย์ ออสตราโลพิเทคัสที่แข็งแกร่งเช่นพารานโทรปัส [ ^193]

การระบุ ต้นกำเนิดของภาษาทำได้ยากกว่าไม่ชัดเจนว่าHomo erectusสามารถพูดได้หรือไม่ หรือความสามารถนั้นเริ่มมีมาตั้งแต่Homo sapiens [ ^{125] : 67}เมื่อขนาดสมองเพิ่มขึ้น ทารกก็เกิดเร็วขึ้น ก่อนที่ศีรษะของพวกเขาจะโตเกินกว่าจะผ่านกระดูกเชิงกรานได้ ส่งผลให้พวกเขามีความยืดหยุ่น มากขึ้น จึงมีความสามารถในการเรียนรู้เพิ่มขึ้นและต้องใช้เวลาในการพึ่งพาผู้อื่นนานขึ้น ทักษะทางสังคมมีความซับซ้อนมากขึ้น ภาษาซับซ้อนมากขึ้น และเครื่องมือก็ซับซ้อนมากขึ้น สิ่งนี้ช่วยให้เกิดความร่วมมือและการพัฒนาทางปัญญามากขึ้น^{[195] : 7} เชื่อกันว่า มนุษย์ยุคใหม่ ( Homo sapiens ) มีต้นกำเนิดเมื่อประมาณ 200,000 ปีก่อนหรือก่อนหน้านั้นในแอฟริกาฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุย้อนกลับไปประมาณ 160,000 ปีก่อน^[196]

มนุษย์กลุ่มแรกที่แสดงสัญญาณของความจิตวิญญาณคือมนุษย์นีแอนเดอร์ทัล (โดยปกติจัดเป็นสปีชีส์แยกที่ไม่มีลูกหลานที่รอดชีวิต) พวกเขาฝังศพคนตาย โดยมักจะไม่มีสัญญาณของอาหารหรือเครื่องมือใดๆ^{[197] : 17}อย่างไรก็ตาม หลักฐานของความเชื่อที่ซับซ้อนกว่า เช่นภาพวาดถ้ำโครมาญง ยุคแรก (อาจมีความสำคัญทางเวทมนตร์หรือศาสนา) ^{[197] : 17–19}ไม่ปรากฏขึ้นจนกระทั่งเมื่อ 32,000 ปีก่อน^[198]ชาวโครมาญงยังทิ้งรูปปั้นหินไว้ เช่นวีนัสแห่งวิลเลนดอร์ฟซึ่งอาจแสดงถึงความเชื่อทางศาสนาด้วย^{[197] : 17–19}เมื่อ 11,000 ปีก่อนโฮโม เซเปียนส์ได้เดินทางไปถึงปลายสุดทางตอนใต้ของทวีปอเมริกาใต้ซึ่งเป็นทวีปสุดท้ายที่ไม่มีคนอาศัยอยู่ (ยกเว้นแอนตาร์กติกา ซึ่งยังคงไม่มีการค้นพบจนกระทั่งปี ค.ศ. 1820) ^[199]การใช้เครื่องมือและการสื่อสารยังคงพัฒนาต่อไป และความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลก็ซับซ้อนมากขึ้น^{[ จำเป็นต้องมีการอ้างอิง ]}

The examples and perspective in this section deal primarily with Africa, Europe, and Asia and do not represent a worldwide view of the subject. You may improve this section, discuss the issue on the talk page, or create a new section, as appropriate. (July 2024) (Learn how and when to remove this message)

ตลอดประวัติศาสตร์มากกว่า 90% ของมนุษย์Homo sapiensอาศัยอยู่เป็นกลุ่มเล็กๆ เป็น นักล่าสัตว์ และเก็บของป่าเร่ร่อน ^{[195] : 8}เมื่อภาษาซับซ้อนมากขึ้น ความสามารถในการจดจำและสื่อสารข้อมูลส่งผลให้เกิดตัวจำลองใหม่: มีม [ ^200]ความคิดสามารถแลกเปลี่ยนกันได้อย่างรวดเร็วและส่งต่อจากรุ่นสู่รุ่นวิวัฒนาการทางวัฒนธรรม แซงหน้า วิวัฒนาการทางชีววิทยาอย่างรวดเร็วและประวัติศาสตร์ที่แท้จริงก็เริ่มต้นขึ้น ระหว่าง 8,500 ถึง 7,000 ปีก่อนคริสตกาลมนุษย์ในดินแดนพระจันทร์เสี้ยวอันอุดมสมบูรณ์ในตะวันออกกลางเริ่มมีการเพาะปลูกพืชและสัตว์อย่างเป็นระบบ: เกษตรกรรม[ ^201]สิ่งนี้แพร่กระจายไปยังภูมิภาคใกล้เคียงและพัฒนาอย่างอิสระในที่อื่นๆ จนกระทั่งมนุษย์Homo sapiens ส่วนใหญ่ใช้ชีวิตแบบอยู่ประจำในชุมชนถาวรในฐานะ เกษตรกรไม่ใช่สังคมทุกแห่งที่ละทิ้งการเร่ร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ห่างไกลของโลกที่มี พันธุ์พืช ที่เลี้ยงในบ้านได้ น้อย เช่นออสเตรเลีย^[202]อย่างไรก็ตาม ในบรรดาอารยธรรมที่นำการเกษตรมาใช้ ความเสถียรที่สัมพันธ์กันและผลผลิตที่เพิ่มขึ้นจากการทำฟาร์มทำให้ประชากรขยายตัวได้^{[ จำเป็นต้องมีการอ้างอิง ]}

เกษตรกรรมส่งผลกระทบอย่างมาก มนุษย์เริ่มส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน อาหารส่วนเกินทำให้มีชนชั้นนักบวชหรือผู้ปกครองเกิดขึ้น ตามมาด้วยการแบ่งงานกันทำ มากขึ้น ส่งผลให้เกิดอารยธรรมแห่งแรก ของโลก ที่สุเมเรียนในตะวันออกกลาง ระหว่าง 4,000 ถึง 3,000 ปีก่อนคริสตกาล^{[195] : 15}อารยธรรมเพิ่มเติมเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในอียิปต์โบราณที่หุบเขาแม่น้ำสินธุและในจีน การประดิษฐ์การเขียนทำให้เกิดสังคมที่ซับซ้อนขึ้น การบันทึกและห้องสมุดทำหน้าที่เป็นคลังความรู้และเพิ่มการถ่ายทอดข้อมูลทางวัฒนธรรม มนุษย์ไม่จำเป็นต้องใช้เวลาทั้งหมดในการทำงานเพื่อความอยู่รอดอีกต่อไป ทำให้มีอาชีพเฉพาะทางแรกๆ (เช่น ช่างฝีมือ พ่อค้า นักบวช เป็นต้น) ความอยากรู้อยากเห็นและการศึกษาผลักดันให้แสวงหาความรู้และภูมิปัญญา และสาขาวิชาต่างๆ รวมถึงวิทยาศาสตร์ (ในรูปแบบดั้งเดิม) ก็เกิดขึ้น ซึ่งในทางกลับกันก็นำไปสู่การเกิดขึ้นของอารยธรรมที่ใหญ่ขึ้นและซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น อาณาจักรแรกๆ ซึ่งบางครั้งค้าขายกันเอง หรือต่อสู้เพื่อดินแดนและทรัพยากร

ประมาณ 500 ปีก่อนคริสตกาล มีอารยธรรมขั้นสูงในตะวันออกกลาง อิหร่าน อินเดีย จีน และกรีก ซึ่งบางครั้งก็ขยายตัว บางครั้งก็เสื่อมถอย^{[195] : 3}ใน 221 ปีก่อนคริสตกาล จีนกลายเป็นการเมืองเดียวที่เติบโตขึ้นเพื่อเผยแพร่วัฒนธรรมไปทั่วเอเชียตะวันออกและยังคงเป็นประเทศที่มีประชากรมากที่สุดในโลก ในช่วงเวลานี้ ตำรา ฮินดู ที่มีชื่อเสียง ที่เรียกว่าพระเวทได้มีอยู่ในอารยธรรมหุบเขาสินธุอารยธรรมนี้ได้รับการพัฒนาในด้านสงครามศิลปะวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์และสถาปัตยกรรม^{[ ต้องการการอ้างอิง ]}รากฐานของอารยธรรมตะวันตกได้รับการหล่อหลอมเป็นส่วนใหญ่ในกรีกโบราณ โดยมี รัฐบาลประชาธิปไตยแห่งแรกของโลกและความก้าวหน้าที่สำคัญในปรัชญาและวิทยาศาสตร์และในกรุงโรมโบราณพร้อมกับความก้าวหน้าในกฎหมาย รัฐบาล และวิศวกรรมศาสตร์[ ^203]จักรวรรดิโรมันได้ รับการเปลี่ยนให้ เป็นคริสเตียนโดยจักรพรรดิคอนสแตนตินในช่วงต้นศตวรรษที่ 4 และเสื่อมลงในช่วงปลายศตวรรษที่ 5 เริ่มตั้งแต่ศตวรรษที่ 7 คริสต์ศาสนาในยุโรปเริ่มขึ้น และตั้งแต่ศตวรรษที่ 4 เป็นอย่างน้อยคริสต์ศาสนามีบทบาทสำคัญใน การกำหนดทิศทาง อารยธรรมตะวันตก^{[204] [205] [206] [207] [208] [209] [ 210] [211]}ในปี 610 ศาสนาอิสลามได้รับการสถาปนาและกลายเป็นศาสนาหลักในเอเชียตะวันตก อย่างรวดเร็ว บ้านแห่งปัญญาได้รับการสถาปนาในกรุงแบกแดด อิรัก ใน สมัย อับบา ซียะห์^[212]ถือเป็นศูนย์กลางทางปัญญาที่สำคัญในช่วงยุคทองของอิสลามซึ่งนักวิชาการมุสลิมในกรุงแบกแดดและไคโรเจริญรุ่งเรืองตั้งแต่ศตวรรษที่ 9 ถึงศตวรรษที่ 13 จนกระทั่งการปล้นสะดมของมองโกลในกรุงแบกแดดในปี ค.ศ. 1258 ในปี ค.ศ. 1054 การแตกแยกครั้งใหญ่ระหว่างคริสตจักรนิกายโรมันคาธอลิกและคริสตจักรนิกายออร์โธดอกซ์ตะวันออกทำให้เกิดความแตกต่างทางวัฒนธรรมที่โดดเด่นระหว่าง ยุโรป ตะวันตกและยุโรปตะวันออก^[213]

ในศตวรรษที่ 14 ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาเริ่มขึ้นในอิตาลีพร้อมกับความก้าวหน้าในศาสนา ศิลปะ และวิทยาศาสตร์^{[195] : 317–319}ในเวลานั้น คริสตจักรในฐานะหน่วยงานทางการเมืองสูญเสียอำนาจไปมาก ในปี ค.ศ. 1492 คริสโตเฟอร์ โคลัมบัสเดินทางไปถึงทวีปอเมริกา ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในโลกใหม่อารยธรรมยุโรปเริ่มเปลี่ยนแปลงไปตั้งแต่ปี ค.ศ. 1500 นำไปสู่ การปฏิวัติ ทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมทวีปนั้นเริ่มมีอำนาจ ทางการเมืองและวัฒนธรรม เหนือสังคมมนุษย์ทั่วโลก ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เรียกว่ายุคอาณานิคม (ดูยุคแห่งการค้นพบ ) ^{[195] : 295–299}ในศตวรรษที่ 18 การเคลื่อนไหวทางวัฒนธรรมที่เรียกว่า ยุคแห่งการตรัสรู้^ได้หล่อหลอมความคิดของยุโรปและมีส่วนสนับสนุนการทำให้เป็นฆราวาส^{[ จำเป็นต้องอ้างอิง} ]