海洋的演化
地球及其海洋的演化的故事無疑是世界上最偉大的奇事、肥皂劇和災難電影的彙演。地球就是演出的大舞台，而古代和現代的生命的所有形式扮演著舞台上的角色。故事開始於一個奇異陌生的環境，地麵受到小行星劇烈的碰撞，猛烈的火山不斷噴發，頻發的大地震撕扯著陸地。間或寒冷的氣溫使地球突然陷入嚴寒，其餘的時候這個星球倒是適於生活的溫暖舒適的地方。當大陸發生漂移、相互碰撞或相互分離時，海平麵將發生升降變化，在這個壯觀一幕中的角色也隨之發生變化。有時它們形態相似，有時卻又是迥然不同的生命體。在使生物發生災變的事件中，新的角色出現了，而原來的個體有的受到了致命性的傷害，有的則被新的居統治地位的種類所取代。在整個故事中，一個不變的因子貫穿著大部分階段，這就是：海洋存在著並孕育著生命。海洋和她的居民在地球的發展和生命的演化中起著重要的作用。我們人類相當於這個故事近尾聲時的一瞬。但是通過追尋海洋與生命的演化過程和地球不斷變化的曆史，我們對我們這個動態的星球、對生命的脆弱以及我們人類自身的起源有了深入的了解。這是每個人都應該知道的一個故事，因為從中真實地透視出我們人類自身的渺小，以及我們可能對地球產生的巨大影響。
在開始追述曆史的航行前，重要的是記錄下來地球的曆史是怎樣拚合起來的，以及為什麼其中一些片段謎一樣地缺失了。我們利用現代科技可以把孩子們的成長過程錄下來，以便將來一天他們可以看到自己的出生和成長。遺憾的是，地球和海洋的形成和演化過程沒有錄像。科學家們隻能從古老的岩石、化石和其他行星中尋找線索，重現地球和海洋的曆史。比如我們對地球形成的了解，基本上是得自於對星際碰撞、隕星、古老的隕石坑和惰性氣體的研究。這些惰性氣體如氙、氪、氬在太陽上含量豐富，在地球上卻很稀少。
科學家們在研究古地球、海洋和早期海洋中的生命時所遇到的難題是現代海洋采樣的難度所無法相比的。邏輯上，有關早期海洋和原始海洋中生命的最佳信息應來自於海底的沉積物和埋藏的化石。然而當我們探討了海洋的地質情況、海底擴張和洋殼在深海溝的消亡後，我們發現洋殼在不斷地再生循環著。雖然地球有幾十億年的曆史，但現代海洋裏最老的沉積物和岩石的年齡隻有一億八千萬年左右。幸好大陸板塊沒有發生顯著的再循環，高山的岩石中經常含有被抬升於海麵之上的古老的海洋沉積物和化石。但是岩石和化石記錄遠不夠完整，常常比較分散，使解譯變得比較困難。
幾個世紀以來，科學家們在大陸、海洋甚至外層空間搜尋能解答地球演化之謎的星星點點的證據。本文對星際演化的闡述中，由於篇幅所限，隻包括了一部分解譯地球曆史的化石和岩石的描述。
另一個將簡要提及但卻更為重要的信息來源是深海鑽探計劃(DSDP)以及其後繼者大洋鑽探計劃(ODP)。這兩個計劃是國際上空前的一次科學家、技術人員和管理者的大合作，其目的就是從深海底采集沉積物和岩芯樣品。這些深海孔資料曾經為板塊構造、海平麵變化和全球氣候變化研究提供了一些最為重要的豐富的科學數據。
地球大約有45億年的曆史，地球演化發生的時間尺度通常是幾十億年、幾百萬年和幾十萬年的數量級。但是我們往往以人的一生的長短來考慮時間尺度，數量級是一百年，細分後還有年、月、星期、小時和分鍾這樣的時間片段。地質學家利用岩石研究地球的曆史時，意識到對應於地球演化階段建立一種參考時間的方法的必要性，所以他們建立了地質年代表。
地質年代表中世代的劃分基於某些化石或化石群的出現和消失。起初，地質年代被劃分為有生命時代和無生命時代兩個部分。近幾十年來，研究發現原始生命開始的時間要比以前認為的要早的多，因此改變了最初的年代劃分係統。根據現在的分類，地球曆史的最早時期稱為前寒武紀，從45億年前到大約55億年前，這段時期生物的演化還不足以留下豐富的化石。從寒武紀開始(約55億年前)，劃分出古生代、中生代和新生代，分別代表古代生物、過渡時期生物和現代生物的時代。