Het ontstaan van het eerste Leven
Aan de biologische evolutie is een chemische en fysische evolutie voorafgegaan, de zogenaamde prebiologische evolutie. De aarde is ongeveer 4,6 miljard jaar oud. De oorspronkelijke aarde bezat nog geen atmosfeer. Deze is gevormd door de uitstoot van miljoenen vulkanen die het aardoppervlak bezette. De atmosfeer bestond uit oranje wolken die de gassen methaan, ammoniak, waterstofsulfide, koolstofdioxide, koolstofmonooxide, waterstof- cyanide en waterdamp bevatten. Zuurstof werd pas later gevormd, bij het ontstaan van fotosynthetiserende organismen. Uit deze gassen konden, onder invloed van de infrarode instraling van de zon en elektrische ontlading van bliksemstralen, organische verbindingen ontstaan zoals suikers en organische zuren zoals aminozuren nucleotide zuren.
Uit de stoom die uit de vulkanen vrijkwam ontstonden grote regenwolken. Het regende op aarde voor miljoenen jaren. Het water vulde de lagere delen van het aardoppervlak en de oceanen werden gevormd. De regen spoelde de organische moleculen uit de oranje wolken. Zo werd in de oceanen een organische soep gevormd. Op plekken met een relatief hoge concentratie aan organische moleculen, verbonden moleculen zich met elkaar. Suikers en nucleotide zuren vormden samen DNA en aminozuren verbonden zich tot eiwitten. Eiwitten en DNA vormden associaties en vormden cellen. De cellen groeiden en deelden zich tot nieuwe cellen. Zo waren de eerste levende cellen geboren. Deze leefden anaëroob. De organismen haalden energie uit het reduceren van energieke moleculen die in het water waren opgelost.
De atmosfeer op aarde werd rustiger, de stortregens waren afgelopen en de lucht werd helder. Zonlicht kon de aarde bereiken en zo’n 3,5 miljard jaar geleden ontstonden fotosynthetiserende organismen die energie uit zonlicht kunnen halen. Met het ontstaan van fotosynthese kwam een enorme biomassa productie opgang. Bovendien werd koolstofdioxide uit de atmosfeer gevangen en werd zuurstof gevormd. De zuurstof die aanvankelijk werd gevormd, werd opgelost in het water of gebonden aan ijzer in de gesteenten.
Vanaf 2 miljard jaar geleden nam ook de hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer toe en nam toe tot de huidige 20%. Met het beschikbaar komen van vrije zuurstof werd aërobe respiratie mogelijk. Deze is effectiever dan de anaërobe respiratie. De eerste meercellige organismen, de zogenaamde metazoa, waren dan ook aëroob.
Zuurstof (O2) kan worden omgezet in ozon (O3). Door de ozonvorming werd de aarde beschermd tegen de dodelijke kortgolvige ultraviolette straling en zo werd zo’n 1000 tot 700 miljoen jaar geleden leven mogelijk in de bovenste lagen van de wereldzeeën.
Ongeveer 650 miljoen jaar geleden verschenen complexe meercellige organismen van vrijwel alle klassen van ongewervelde dieren, zoals sponsen, wormen en weekdieren. Zo’n 450 miljoen jaar geleden ontstonden de vissen, de eerste gewervelde dieren. Ongeveer tegelijkertijd koloniseerde planten het land. De eerste landdieren veroverden het land 100 miljoen jaar later.
