地球地质时代和生命的演化
地质时代单位是从年代地层单位（它们都代表地层的实体）概括抽象出来的时间概念，所以年代地层单位都有一个层型，作为比较研究的根据。组成地壳的全部地层（从最老到最新）所代表的时代称地质时代，不同级别的年代地层单位所代表的时代，称地质时代单位。形成一个宇的地层所占的时间称为宙；形成一个界的地层所占的时间称为代；形成一个系的地层所占的时间称为纪；形成一个统的地层所占的时间称为世；形成一个阶的地层所占的时间称为期。
也就是说，地质年代最大的单位称为“宙”，往下依次分为代、纪、世。它们对应的地层或地质纪录则称为宇、界、系、统。比如一种在中国辽西发现的长翅膀的恐龙，生活在“显生宙－中生代－白垩纪－早白垩世”，它所在地层属于“显生宇－中生界－白垩系－下白垩统”——描述时间的时候，用“早、中、晚”；而描述空间（地层顺序）的时候，就用“下、中、上”。时间再往下还可细分到期、时，对应地层称为阶、时带。
一、太古宙
太古宙大约经历了十多亿年（３８—２５亿年）的时间，已经形成了薄而活动的原始地壳，出现了水圈和气圈，蕴育和诞生了低级的生命。
目前已知最古老的生物化石是在南非发现的３２亿年前的超微化石——古杆菌和巴贝通球藻。在南非还发现了年龄值３１亿年的原核细胞蓝绿藻类，说明至少在３１亿年前蓝绿藻类已经开始繁殖。地球上从无生命到有生命，这不仅是地球本身发展史中的重要事件，而且也是宇宙星体发展史中已知的唯一事件。
二、元古宙
太古宙从无生命到有生命，是生物演化史上的一次飞跃，而元古宙则是从原核生物到真核生物，从单细胞到多细胞，标志着在地球发展史和生命演化过程中进入一个新阶段。
地球上的植物，最初以原始形态出现于海水中，到元古宙海水中藻类空前繁盛。陆地上在一段漫长时期内，几乎没有植物。早古生代的地壳运动（加里东运动）使海域缩小，陆地扩大，出现了大面积的低湿平原、洼地或湖泊，为植物“征服”大陆提供了外界条件，促进那些本身具备了发展条件的植物，从水生转为陆生，并逐渐向高等植物演化。由于植物繁茂，大气和水体中的氧也更丰富。
元古宙同位素年龄从２５—６或（５.７）亿年，共经历１９亿年。元古宙划分为３个代。２５—１８亿年为古元古代，１８—１０亿年为中元古代，１０—６或（５.７）亿年为新元古代。其中新元古代的后半段，即８—６或（５.７）亿年单划分称震旦纪。
震旦纪距今８—６（５.７）亿年，属于新元古代的晚期。晚震旦纪时，门类多样的后生动物大量出现，反映生物界的一次飞跃。古生代因地史上出现大批较高级生物而得名。它又可以分为早古生代和晚古生代。早古生代距今６（５.７）—４.０９亿年，它划分为三个纪，即寒武纪、奥陶纪和志留纪。寒武纪是古生代的第一个纪，约开始于５.７亿年。志留纪约开始于４.３９亿年前，结束于４.０９亿年前。
早古生代和它以前的时代相比，在古地理、古生物、沉积环境、地壳运动等方面，都有很大差异。在大陆壳地区，早古生代海洋占绝对优势，陆地不多，因此下古生界几乎都是海相沉积，少有陆相沉积。海水中无脊椎动物种类繁多，空前繁盛，陆生植物很少。这些特征标志着地质历史发展进入一个新的阶段。
从奥陶纪开始，主要是志留纪，出现了淡水原始的鱼类无颌类，属于脊椎动物，说明一个新的时代即将来临。在植物界方面，寒武、奥陶纪都是以海生藻类为主，到了志留纪，已出现半陆生的裸蕨植物，也意味着即将进入一个新的时代。
晚古生代距今４.０９—２.５亿年，它划分为三个纪，即泥盆纪、石炭纪、二叠纪。泥盆纪距今４.０９—３.６２亿年，石炭纪距今３.６２—２.９０亿年，二叠纪距今２.９０—２.５０亿年。晚古生代，陆生生物开始大量发生和繁盛。植物界从水生发展到陆生，蕨类植物达到极盛，晚古生代晚期出现了裸子植物。动物界从无脊椎动物发展到脊椎动物，鱼类和无颌类广布于泥盆纪，两栖类全盛于石炭纪和二叠纪。晚古生代发生了两次生物集群绝灭，一是在晚泥纪世生物量的突然变化和生态系的更替；一是在二叠纪末许多无脊椎动物如三叶虫、蜓、四射珊瑚和床板珊瑚（珊瑚中的两大类）。大部分腕足动物的绝灭，成为划分古生代和中生代的标志。
志留纪已开始发现原始的裸蕨植物，但此是陆生植物的先驱。到泥盆纪才有相当繁盛以裸蕨为代表的陆生植物群。所以，泥盆纪又称裸蕨时代。这是植物界的第一次大发展。石炭二叠纪又称蕨类时代。这些植物组成的巨大森林由于地壳的下降运动和流水冲刷常常被泥沙所埋藏，而新的森林又在埋藏层上继续成长，这样周而复始，形成了许多煤层，所以石炭二叠纪是地史上最重要的成煤时代之一。到了晚二叠纪，因为地壳运动十分强烈，环境变化很大，能适应多种环境的以松柏类和苏铁类为代表的裸子植物便相继大量出现了。
三、动物界的两次大飞跃
从无脊椎到有脊椎，从水中到陆上早古生代是海生无脊椎动物空前繁盛的时代。
到泥盆纪，三叶虫类逐渐减少，繁盛于奥陶纪和志留纪的笔石类延续至早泥盆纪后期已全部绝灭。但珊瑚类、腕足类、双壳类、腹足类等科属数量达到极盛。属于软体动物的头足类菊石（纲）动物在海中开始繁盛，具有小型锥壳的竹节石也大量漂浮洋面。许多海洋热带底栖动物如层孔虫、苔藓虫、四射珊瑚、床板珊瑚在上古生界地层中常常形成礁体。珊瑚类、腕足类等有许多属种都是上古生界的标准化石。泥盆纪又称鱼类时代。我国泥盆纪鱼类超过５２个属，多数在江南发现。当时的鱼类多身披骨甲，没有上下颌骨，称胴甲鱼类或无颌类（通称甲胄鱼）；也没有骨质的中轴骨骼或脊椎，中轴还是很原始的。但这种动物一经出现，这就为向高等脊椎动物发展提供了基础。从无脊椎动物发展到脊椎动物，这是动物界发展历史的一次大飞跃。
到了石炭纪，有一种叫总鳍鱼的鱼，逐渐演化成两栖类。因在晚古生代后期，地壳运动强烈，环境多变，许多地方海退，出现湖泊沼泽。这种总鳍鱼具有坚硬的鳍，内有和陆上四足动物相似的骨骼，同时，它们平时在水里呼吸，而遇到干旱水涸季节，还可以在空气中呼吸，甚至可以勉强用鳍代替四肢在陆上移动。再进一步演化，终于形成两栖类，最常见的为迷齿类，又称坚头类，广泛生活于成煤沼泽环境，所以石炭二叠纪又称为两栖类时代。从水到陆这是动物界发展史上的又一次飞跃。
到了中晚石炭世，随着陆地面积增大和地势分异加剧，许多地方进一步转化为广阔的内陆河湖盆地。气候由潮湿向干燥变化。两栖类为适应离水较远的生活条件，其中一支进化到原始的爬行动物。两栖动物产卵和繁殖后代，不能脱离水体；而爬行动物则完全可以在陆上产卵和繁殖后代，真正地“征服”了大陆。
四、中生代
中生代距今２.５０—０.６５亿年。中生代划分为三个纪，即三叠纪、侏罗纪、白垩纪。三叠纪距今２.５０—２.０８亿年，侏罗纪距今２.０８—１.３５亿年，白垩纪距今１.３５—０.６５亿年。
五、新生代
新生代是地球历史最近６５００万年的地质时代，其已经历的时间仅相当古生代的一个纪。新生代是逐渐演化成现代海陆分布和地表形态的时代。生物界也逐渐演化成今天的面貌，称为被子植物时代和哺乳动物时代。
到第四纪出现了人类，成为地球发展历史中的一件大事。
从中生代爬行动物时代过渡到早第三纪哺乳动物时代，是地球生命发展史上的重要事件，也是生物界的又一次巨大的飞跃。
六、人类的出现
人类的出现是第四纪的重大事件，也是第四纪生物发展史上的一次重大飞跃。人会劳动和制造工具，从这个意义上看，人类已脱离了动物范畴，因此第四纪实际上是人类时代。
人类由猿类分化出来，并逐步发展为现代人，是通过劳动和若干次飞跃而实现的。真正的劳动是从制造工具开始的。人类的发展可以分为古猿、直立人（猿人）、早期智人（古人）和晚期智人（新人）四个阶段。
（一）古猿阶段
人是从古猿中的一支演化而来的。在中新世和上新世地层中曾发现过若干种古猿化石。国际上普遍认为人类分化是从腊玛古猿（Ｒａｍａｐｉｔｈｅｃｕｓ）开始的，其时间大约为距今１４００万—８００万年。腊玛古猿是从猿到人的一个过渡类型，是人类最早的祖先。从１９３２年以来，曾先后在印度、希腊、土耳其、匈牙利、巴基斯坦、肯尼亚等发现腊玛古猿化石。１９８０年１２月１日，在中国云南禄丰县石灰坝上新世地层中发现腊玛古猿头骨化石，对研究人类起源和进化具有重要意义。腊玛古猿已从四肢着地到可以直立行走，这是从猿到人迈出的具有决定意义的一步；同时这种古猿能够本能地使用天然工具（木棒、石块），但还不能制造工具，因此，许多学者认为它只是古猿中的一个进步类型，是人猿分化点上的重要一支。
（二）直立人（猿人）阶段
直立人是人类的直接祖先，大约生存于距今约２００万年到三、四十万年前。直立人头骨低平，眉脊骨突出，牙齿较大，具有猿和人的中间性质。他们已经能制造石器，是最早能制造工具的人。直立人过去称为猿人，目前认为猿人应该归于人属的直立人，故把猿人阶段改称直立人（Ｈｏｍｏｅｒｅｃｔｕｓ）阶段。直立人阶段可分为早期直立人和晚期直立人。早期直立人以在非洲坦桑尼亚奥杜威峡谷发现的早更新世能人（Ｈｏｍｏｈａｂｉｌｉｓ）为代表，化石地点有旧石器，地层年代距今为１７５万年。晚期直立人以爪哇直立人和北京直立人为代表，他们都生活于中更新世早期。爪哇直立人是１８９１年发现的，过去称为爪哇猿人。北京直立人（ＨｏｍｏｅｒｅｃｔｕｓＰｅｋｉｎｇｅｎｓｉｓ）化石是１９２９年１２月在北京周口店龙骨山首先发现的，当时被命名为北京中国猿人（Ｓｉｎａｎｔｈｒｏｐｕｓ Ｐｅｋｉｎｇｅｎｓｉｓ）。北京直立人生活时代距今约２４—５０万年（黄培华曾测定年龄为５７.８万年，１９８９）。到目前为止，已发掘出４０个左右的男女个体和约１０万件石器，并首先发现世界上人类用火的遗迹。此外，还发现了１００多种动物化石。他们遗留的化石之丰富，在周口店居住时间之长，都堪称世界第一。１９６４年在陕西蓝田公王岭又发现了一个直立人头盖骨，称蓝田人，时代稍早，距今约６０—１００万年。１９６５年在云南元谋还发现了两颗直立人牙齿化石，称元谋人，时代更早，经古地磁测定，其年龄为１７０万年。１９８０年在安徽和县龙潭洞发现了完好的直立人头骨化石，称为和县人，同时发现３０多种哺乳动物等化石。１９８２年在山东沂源县骑子鞍山发现直立人化石和大量哺乳动物化石。在陕西大荔县段家乡还发现大荔人，已经接近早期智人，距今约２０万年。特别引起国内外重视的是１９９３至１９９４年在南京江宁县汤山镇雷公山葫芦洞先后发现两具直立人头骨和１枚牙齿（右上第三臼齿）化石，及大量北方动物群（与周口店动物群相同或类似）化石，时代为中更新世晚期，距今３０万年。这一发现为研究当时古气候、环境、动物群的迁徙、古人类演化及长江发展史提供了重要资料。这一阶段的文化属于早期旧石器文化。在欧洲与此相当的有阿布维利文化、阿舍利文化、克拉克当文化等。
（三）早期智人（古人）阶段
早期智人（古人）又称尼安德特人（在德国发现）阶段，距今约１０万年到５万年前，属中更新世晚期和晚更新世早期。文化阶段相当于旧石器中期。早期智人已能用兽皮蔽体，人工取火御寒，广泛采用修理石核技术来制造石器，后期可能已具备了组成原始社会的条件。我国已发现的化石有广东曲江县的马坝人（距今１２万年），湖北西部的长阳人（距今１９.６万年），山西襄汾的丁村人（距今１０万年）等。欧洲的莫斯特文化，西亚的勒瓦娄哇文化与此阶段文化相当。
（四）晚期智人（新人）阶段
晚期智人（新人）又称克鲁马奴人阶段，大约生活于距今２.８—１万年，相当于晚更新世后期。文化期相当于旧石器时代晚期。晚期智人在同自然界斗争的过程中，劳动经验和技能都有了更大的进步，已经用火煮食物，用骨针、兽皮缝制衣服，并开始捕鱼。此外，还能从事艺术活动，制造装饰品。１９３３年在周口店发现山顶洞人，同时还发现不少钻孔的石珠、蚌壳、兽齿等装饰品，以及缝制衣服的骨针等。１９５１年在四川发现资阳人。除此，广西柳江、内蒙古乌审旗等地也都有所发现。另外，早年在鄂尔多斯地区发现的河套人，近年也将其归属于晚期智人。欧洲的晚期智人文化分为奥瑞纳、梭鲁特、马格德林三期。这一阶段的人类化石除具有某些原始性质外，已基本上和现代人相似，并逐渐发展成为现代全世界的各色人种。
七、全新世
全新世是第四纪最后一个分期，开始年代距今１２０００—１００００年。它与更新世的分界是以第四纪最后一次冰期结束、气候由寒转暖为标志，因此也称冰后期。全新世自然环境与更新世比，更和现在一样，生物几乎都是现代种。全新世延续至今的时间很短，但自然地理状况仍然在不断地变化。全新世海面变化比较显著，冰后期海面迅速上升，到距今１１０００年时，海面上升到—６０ｍ位置。距今６０００年时，海面上升到目前位置，但仍不时有一定幅度的波动。全新世气候总的趋势是转向温暖，但气候波动非常明显。以欧洲为例，公元前１２０００年气温迅速上升，但到公元前约１００００年，气候又转为寒冷；前８５００—７６００年、前１０００—５００年，又都处于寒冷期；在１５５０—１８５０年这一阶段，又是一个明显的寒冷期，称“小冰河期”，年平均气温比现在约低２℃。１９世纪以后，气候又转为温暖，冰川后退。中国全新世气候变化规律大致和欧洲相同。竺可桢根据中国古代物候记录，曾论述近５０００年来的温度变化，明显存在４个温暖期和４个寒冷期。在前２０００年中，即从仰韶文化到安阳殷墟时期，黄河流域年平均温度比现在高２℃，冬季平均温度高３—５℃。在后３０００年中，气候有一系列冷暖波动，周期约为４００—８００年，年平均温度变化范围为０.５—１℃。竺可桢认为气候波动是世界性的。全新世地层厚度很小，但分布很广。
人类在全新世进入现代人阶段，早期属于新石器文化时代，人类会磨制石器，以后又会制作陶器，并且有了农业和畜牧业。中国北方，这个阶段有裴李岗文化、仰韶文化和龙山文化等。此后人类进入铜器时代、铁器时代，直到现代。人类的历史是从使用天然工具到自己制造工具，从应用天然火到人工取火，从石器时代到金属时代，一直到电能、原子能时代，这一切都说明人类的历史就是在改造客观世界的同时也逐步改造了人类本身的历史，是不断从必然王国向自由王国发展的历史。
世界万事万物都是有规律地发展的。我们回顾了地球的发展历史，回顾了地球生命的演化史，其目的就是要认识地球始终处于不断地发展过程中，地球上的生命和人类处于不断地进化中。
