alt=|miniaturadeimagen|Ejemplos de formas de vida actuales en la Tierra: de izquierda a derecha y de arriba abajo: el hongo Amanita muscaria, la bacteria Escherichia coli, el animal Crocodylus niloticus y la planta Oxalis pes-caprae. La historia de la vida en la Tierra cuenta los procesos por los cuales los organismos vivos han evolucionado, desde el origen de la vida en la Tierra, hace unos 4400 millones de años(en inglés) hasta la gran diversidad presente en los organismos actuales. De la misma forma trata sobre cómo los aspectos ambientales, en forma de catástrofes globales, cambios climáticos o uniones y separaciones de continentes y océanos, han condicionado su desarrollo. Las similitudes entre todos los organismos actuales indican la existencia de un ancestro común universal del cual todas las especies conocidas han divergido a través de procesos evolutivos.
Antecedentes Tras el Big Bang el universo no reunía las condiciones para que se formara la vida, para ello fue necesario que pasara cierto tiempo y sucedieran ciertos fenómenos. En los primeros momentos del universo los únicos elementos existentes eran hidrógeno y helio, pero la vida requiere una gran diversidad de elementos. Estos primeros elementos se acumularon formando estrellas, las cuales tras su colapso como supernova dieron lugar al resto de elementos necesarios para que se formen las biomoléculas. Creados estos elementos, la vida seguía sin ser posible hasta que se formaran planetas por acreción que contuvieran dicha diversidad de elementos. El tiempo mínimo para que sucedan estos fenómenos -es decir para que acabe el ciclo de una generación de estrellas y tras ello se formen planetas con los restos de la supernova- es no menos de 4000 millones de años.
Los organismos dominantes de la vida en el Arcaico temprano fueron bacterias y arqueas, que coexistieron formando alfombras microbianas (también conocidas como «tapetes» o «esteras microbianas») y estromatolitos. Muchos de los sucesos más importantes en la evolución temprana, se cree, han tenido lugar dentro de ellos. La evolución de la fotosíntesis oxigénica, alrededor de hace , condujo a la oxigenación de la atmósfera, que comenzó hace alrededor de . La evidencia más temprana de eucariotas (células complejas con organelos), data de hace , y si bien pudieron haber estado presente antes, su diversificación acelerada comenzó cuando empezaron a utilizar el oxígeno en su metabolismo. Más tarde, alrededor de hace , los organismos multicelulares comenzaron a aparecer, con la diferenciación celular cada célula del organismo comenzó realizar funciones especializadas.
Las primeras plantas terrestres datan de alrededor de , aunque la evidencia sugiere que la espuma de algas se formó en la tierra tan pronto como hace . Las plantas terrestres tuvieron tanto éxito que se cree que han contribuido a la extinción del Devónico tardío. Los animales invertebrados aparecen durante el período Ediacárico, mientras que los vertebrados se originaron hace alrededor de durante la explosión cámbrica.
Durante el período Pérmico, los sinápsidos, entre los que se encontraban los ancestros de los mamíferos, dominaron la tierra pero el evento de extinción del Pérmico-Triásico hace estuvo a punto de aniquilar toda la vida compleja. Durante la recuperación de esta catástrofe, los arcosaurios se convirtieron en los vertebrados terrestres más abundantes, desplazando a los terápsidos a mediados del Triásico. Un grupo de arcosaurios, los dinosaurios, dominaron los períodos Jurásico y Cretácico, con los antepasados de los mamíferos sobreviviendo sólo como pequeños insectívoros. Después de la extinción masiva del Cretácico-Terciario hace que acabó con los dinosaurios no aviarios los mamíferos aumentaron rápidamente en tamaño y diversidad. Estas extinciones masivas pudieron haber acelerado la evolución, proporcionando oportunidades para que nuevos grupos de organismos se diversifiquen.
La evidencia fósil y la paleobiología indican que las plantas con flores aparecieron y se diversificaron rápidamente en el Cretácico temprano, entre hace y , probablemente ayudado por coevolución con los insectos polinizadores. Las plantas con flores y el fitoplancton marino siguen siendo los principales productores de materia orgánica. Los insectos sociales aparecieron alrededor del mismo tiempo que las plantas con flores. A pesar de que ocupan sólo una pequeña parte del "árbol genealógico" de insectos, ahora forman más de la mitad de la masa total de los insectos. Los seres humanos evolucionaron de un linaje de los primeros hominoideos erguidos cuyos fósiles datan de más de . A pesar de que los primeros miembros de este linaje tenían cerebros del tamaño de chimpancés, hay signos de un aumento constante en el tamaño del cerebro después de unos .
Historia temprana de la Tierra
Tabla geológica de eventos principales
Introducción Los fragmentos más antiguos de meteoritos encontrados en la Tierra tienen aproximadamente ; esto, asociado principalmente con la datación de antiguos yacimientos de plomo, ha hecho que la edad estimada de la Tierra sea próxima a este periodo de tiempo. La Luna tiene la misma composición que la corteza terrestre pero no contiene un núcleo rico en hierro, como el de la Tierra. Muchos científicos creen que unos 40 millones de años más tarde, un planetoide chocó contra la Tierra, poniendo en órbita material de la corteza terrestre, el cual formó la Luna. Otra hipótesis dice que la Tierra y la Luna comenzaron a juntarse al mismo tiempo, pero la Tierra, con la gravedad mucho más fuertes, atrajo a casi todas las partículas de hierro del área.
Hasta hace poco las rocas más antiguas encontradas en la Tierra eran de hace , lo cual hace que lo científicos se inclinen a creer que durante décadas la superficie de la Tierra había sido fundida hasta entonces. En consecuencia, llamaron a esta parte de la historia de la Tierra en el eón Hádico, cuyo nombre significa "infierno". Sin embargo el análisis de circones formados entre indica que la corteza terrestre se solidificó 100 millones de años después de la formación del planeta y que el planeta rápidamente adquirió los océanos y la atmósfera, que pudieron haber sido capaces de soportar la vida.
La evidencia en la Luna indica que entre hace atrás sufrió un bombardeo intenso tardío de los escombros que quedaron de la formación del sistema solar, y la Tierra debió haber experimentado un bombardeo más intenso debido a su gravedad más fuerte. Si bien no hay evidencia directa de las condiciones en la Tierra de entre hace atrás, no hay ninguna razón para pensar que la Tierra no se vio afectada por este bombardeo intenso tardío. Este evento podría haber despojado a cualquier atmósfera y océanos que existiesen en ese momento; en este caso los gases y el agua de los impactos de cometas pudieron haber contribuido a su reemplazo, aunque también pudo haber contribuido al menos en la mitad la emisión de gases volcánicos en la Tierra.
Evidencia temprana de presencia de la vida en la Tierra
Los primeros organismos fueron identificados en un corto periodo de tiempo y relativamente sin rasgos, sus fósiles parecen pequeñas varillas, que son muy difíciles de distinguir de las estructuras que surgen a través de procesos físicos abióticos. La más antigua evidencia indiscutible de vida en la Tierra, interpretadas como bacterias fosilizadas, datan de hace . con evidencia geoquímica también parece demostrar la presencia de la vida hace . Sin embargo, estos análisis fueron examinados de cerca, y no se encontraron procesos no-biológicos que pudieran producir todos los "signos de vida" de los que se han informado. Mientras que esto no pruebe que las estructuras encontradas tengan un origen no biológico, no puede ser tomado como una clara evidencia de la presencia de vida. Marcas geoquímicas en las rocas depositadas hace han sido interpretados como evidencia de vida, aunque estas declaraciones no han sido completamente examinado por críticos. Se ha sugerido que el último antepasado común universal vivió hace más de 4200 millones de años.
Origen de la vida thumb|240px|Árbol filogenético mostrando la divergencia de las especies modernas de su ancestro común en el centro. Los tres dominios están coloreados de la siguiente forma; las bacterias en azul, las arqueas en celeste, y los eucariotas de color verde.
La razón biológica por la que todos los organismos vivos en la Tierra deben compartir el único último antepasado común universal, es porque sería prácticamente imposible que dos o más linajes separados pudieran haber desarrollado de manera independiente los muchos complejos mecanismos bioquímicos comunes a todos los organismos vivos. Se ha mencionado anteriormente que las bacterias y las arqueas son los primeros organismos en los que la evidencia fósil está disponible, las células son demasiado complejas para haber surgido directamente de los materiales no vivos. La falta de evidencia geoquímica o fósil de organismos anteriores, o pruebas contundentes de su aparición a partir de protobiontes, ha dejado un amplio campo libre para las hipótesis, que se dividen en dos ideas principales: 1) Que la vida surgió espontáneamente en la Tierra. 2) Que esta fue "sembrada" de otras partes del universo.
Hipótesis de la vida "sembrada" desde otros lugares
La idea de que la vida en la Tierra fue "sembrada" de otras partes del universo se remonta al menos al a. C. Esto fue propuesto en el por el Fisicoquímico Svante Arrhenius, por los astrónomos Fred Hoyle y Chandra Wickramasinghe, y por el biólogo molecular Francis Crick y el químico Leslie Orgel. Hay tres versiones principales de la hipótesis "semilla de otros lugares": 1) En otras partes de nuestro sistema solar a través de choques de fragmentos en el espacio por el impacto de un gran meteorito, en cuyo caso la única fuente creíble es Marte; 2) Por visitantes extraterrestres, posiblemente como resultado de una contaminación interplanetaria accidental por microorganismos que trajeron con ellos, 3) Fuera del sistema solar, pero por medios naturales. Los experimentos sugieren que algunos microorganismos pueden sobrevivir al shock de ser catapultados dentro del espacio y también que algunos pueden sobrevivir a la exposición a la radiación durante varios días, pero no hay ninguna prueba de que puedan sobrevivir en el espacio por períodos mucho más largos. Los científicos creen principalmente en dos ideas; sobre la probabilidad de que la vida surgiera de forma independiente en Marte, o en otros planetas en nuestra galaxia.
Hipótesis de la aparición independiente de la vida en la Tierra
La vida en la Tierra está basada en el carbono y el agua. El carbono proporciona un sistema estable para las sustancias químicas complejas y pueden ser fácilmente extraídos del medio ambiente, sobre todo del dióxido de carbono. El único elemento diferente con propiedades químicas similares, es el silicio, este forma estructuras mucho menos estables y, ya que la mayoría de sus compuestos son sólidos, sería más difícil de extraer para los organismos. El agua es un excelente solvente y tiene otras dos propiedades útiles: el hecho de que el hielo flota le permite a los organismos acuáticos sobrevivir debajo del hielo en invierno, y sus moléculas son eléctricamente positivas y negativas, lo que le permite formar una gama más amplia de compuestos de lo que otros solventes pueden tener. Otros buenos solventes, como el amoniaco, sólo son líquidos a temperaturas tan bajas que las reacciones químicas pueden ser demasiado lentas para sustentar la vida y carecen de otras ventajas que posee el agua. Organismos basados en la bioquímica alternativa puede ser de cualquier manera posible en otros planetas.