生命從海洋中開始
38億年前，星際物質猛烈碰撞的時代已經結束了，動蕩不安的地球變成了一個藍色的星球，表麵覆蓋著蔚藍色的大海，海麵上遍布著岩石裸露的島嶼。在陸地表麵和海洋的底部，高密度的黑色玄武岩和富含鐵鎂有精細花紋的矽酸岩組成了厚厚的地殼，較輕的花崗岩物質分布其上，這些物質是由淺色的，富含鉀、鈣、鈉、鋁的矽酸岩組成(這些漂浮在地殼表麵的花崗岩“冰山”最終變厚，並形成了地球大陸的核心部分)。天空變明亮了，大氣逐漸變薄，氣候也慢慢涼下來。但是，陸地和海洋中仍然沒有植物和動物的蹤影。
地球上的生命是什麼時候開始的？是怎樣開始的？無論在什麼時候這都是最讓人感興趣，引起激烈爭論的問題。40億年前，原始的海洋中是否充滿著有機分子呢？如果是的話，那最早的有機物質又來自何方呢？有人認為，有機物質——生命的基本組成物質——是由星際中的行星或彗星帶到地球上的。也有人認為，這些物質是在地球原始的海洋中產生的。但是，不管有機物質來自哪裏，生命是在海洋中開始的。
在陸地上已經硬化成為岩石的古老沉積物中，發現了有關生命產生時地球的外貌和最早的有機體的性質的線索。目前，地球上最古老的沉積岩在1971年發現了格陵蘭島的Isua山，年齡約37億年。Isua山的沉積物質包括一係列由細顆粒組成的岩石和黑色硬化的熔岩，呈奇怪的管狀和枕狀，好像硬化的牙膏從管中擠出來一樣。這些奇形怪狀的岩石被稱為枕狀玄武岩，它們是在熔融的熔岩噴出海麵，並被冰冷的海水不斷冷卻的過程中形成的。在南部非洲巴伯頓綠岩帶的岩石中也發現了古老的玄武岩。另外一些岩石的表麵上看上去像已經硬化的卻又正在冒泡的泥漿池。今天，在地熱活躍的地區，如美國的黃石國家公園，緩慢沸騰的泥漿池隨處可見。在澳大利亞和加拿大北部，也曾發現一些類似的距今32～40億年的玄武岩。但是，最令人吃驚的發現是在南非，地質學家在一種硬化的二氧化矽岩石即燧石中，發現了一種與眾不同的、微小的米粒狀化石。他們認為，這些化石是曾經生活在熱的泥漿中的一種原始細菌的遺跡。最近在深海中的一些發現似乎可以證明，嗜熱微生物可能起源於冒著氣泡的泥漿池或者是有火山活動的海底地區。
1977年，地質學家在西雅圖海岸外的胡安·德富卡海脊的深海熱液中發現了一些不同尋常的新的海洋生命。在海平麵下2500米以下，巨蚌、居住在管中的蠕蟲(多毛蟲)、蟹和其他一些奇怪的海洋生物擠聚在從海底裂縫中噴發出來的熱水周圍。而在這些深海熱液的研究中，最令人吃驚的發現是：這裏和其他地方所發現的海洋生物，是以化能合成細菌為生的。化能合成是指有機體利用熱、水和化學物質如硫化氫，來製造有機物的過程。與此相對，光合作用是指植物利用光能、水和二氧化碳來製造有機物和氧氣。地球上的絕大部分生態係統都是利用光合作用來維持生命循環的。深海中以化能合成為基礎的繁榮的食物鏈的發現，使全世界的科學家都震驚了，而且，這一發現也為生命開始於深海底熱液活動地區，而不是海洋表麵，提供了可能性。現在，我們知道，化能合成細菌可以在深海以及其他不利於生命存在的環境中繁殖，比如黃石國家公園著名的熱噴泉和泥漿池及墨西哥灣天然的油氣田。但生命起源於何處我們仍不清楚。是否微小的細菌靠著地球在熱泉、沸騰的泥漿池或深海熱液中產生的熱量繁衍起來，並隨後遷到淺海來利用太陽巨大的能量呢？
到32億年前，地球上的環境仍非常不適於生命的存在。炙熱的岩漿在海底和陸地上漫流，沸騰的熱噴泉隨處可見，大氣中仍含有相對較多的水蒸氣和二氧化碳。但是，簡單的單細胞生命已經開始孕育了。
在澳大利亞菲格特裏形成的岩石中，地質學家發現了大棒狀及圓球狀的化石，而這些岩石的年齡為32億年。這些化石類似於現代的光合細菌和藍綠藻，現在稱為藍細菌。類似的化石在岡弗林特燧石礦岩石中也有發現，這一燧石礦是20億年前在安大略省西部蘇必利爾湖沿岸沉積形成的。地質學家發現，這裏的化石具有奇怪的拱頂狀和柱狀的分層構造，似乎是生物造成的。但許多年過去了，它們的起源仍是一個謎；在澳大利亞鯊魚灣的潮汐淺塘中，發現有類似的短粗柱狀的藍細菌群落存在；最近，在巴哈馬群島的淺水潮溝中發現了更大的這種群落。這些原生的給人深刻印象的柱體被稱為疊層石，高度或者寬可以生長到幾米。形成疊層石的海藻向上生長，形成了致密的纖維質的有機質層，這些有機質層周期性地被沉積物覆蓋，有時也會生成像水泥一樣的碳酸鈣覆蓋層。一旦草食性動物發展起來，疊層石隻能存在於有潮流、鹽度高、周期性幹旱或其他可抑製水下生物攝食的環境中。但在這樣的水下生物出現之前，疊層石的數量還是很多的。一些種類的年齡超過了30億年，這進一步證明，淺海中的生命開始出現。