从前，人们认为世界只有几千年的历史，还认为不同种类的植物和动物是一成不变的，它们从被创造出来的那一刻起就不再改变。但是，随着人们不断发现并研究岩石记录，这种观点逐渐被摒弃。人们开始怀疑，在经历了漫长的岁月之后，许多物种是不是悄然发生了变化和进化，进而衍生出了所谓的“生物进化”理论。这个理论认为，不管是动物也好植物也罢，地球上所有的物种都是由无生代海洋中一些非常简单的原始生命形式和几乎没有组织的生命体，经过缓慢而持续的过程进化而来的。
一直以来，生物进化问题都是人们争论的焦点，人们对它的讨论不亚于地球年龄这个问题。曾几何时，生物进化论思想被莫名地误解，西方各大正统的宗教认为其是异端学说。事往日迁，现如今，西方主要宗教的教徒都已坦然接受更加与时俱进且被广泛认同的观点：万物同源，横空出世的生物是不存在的。想象一下，随着时间的流逝，生物繁衍生息，代代相传，从最初在潮汐涨落的泥沙中蠕动，逐渐演变成自由、强壮且有意识的生命体。
生命是由个体组成的。这些个体既不像无界限的静止的结晶体，也不像团状和块状的非生物体，它们都是实实在在的个体。它们具有两种非生物体所不具备的特征：一是它们可以把其他物质吸收进体内，使之成为自身的一部分；二是它们可以自我繁殖。简单来说，就是它们可以摄取食物，而且可以繁衍生息。它们可以繁衍出新的个体，这些个体与它们具有极大的相似性，但同时也存在差异性。每种个体与它的后代之间都具有特定的家族相似性，但又有个体差异。就这点而言，每个物种在生命的任一阶段都是如此。
迄今为止，科学家们仍无法解释为何每个母体与其后代之间既有相似性又有差异性(1)。实际上，与其说这种相似性和差异性是一个科学问题，不如说是一个常识。因为如果一个物种的生存条件发生了变化，该物种的特征也会随之发生变化。无论是哪个年代的物种，一些个体由于自身的差异性，能更好地适应所处的环境；但也有一些个体由于这样的差异性反而更难以在新环境中生存。相较而言，前者比后者的寿命更长，繁殖能力更强，生育的后代也更多。经过一代又一代，这个物种适应环境的能力将会不断提升。这种生物与环境相互选择的过程，我们称为“自然选择”。至于自然选择，与其说是一个科学理论，倒不如说是建立在生物繁衍和个体差异基础上的必然推论。也许，在物种演变、毁灭和保存的过程中，有许多力量在发挥作用。尽管现有科学尚未对此做出解释，但是如果有人否认生命出现之时就已存在了“自然选择”这个观点，那么他们要么是无视生命的基本事实，要么是缺乏基本的思维能力。
很多科学家都曾对生命的起源提出过一些生动、有趣的推测，但到目前为止尚未有关于生命起源的确切说法和令人信服的猜想。不过，几乎所有的权威人士都认为，生命可能源于温暖阳光照耀下的浅层淡咸水泥沙，随着潮汐涨落，这些生命散布到了海滩、潮间带和大海深处。
在原始世界里，潮汐和洋流活动十分剧烈，弱小的生命个体不断遭受到毁灭性的打击。它们或被潮水冲上海滩，然后被太阳烤焦；或被冲入海底，与阳光和空气隔绝。早期的生存环境促使个体每一次的进化都朝着落地生根的方向发展，或者长出表皮和外壳以保护自己不至于脱水晒干。从最早期开始，生物就倾向于发展出敏锐的味觉来寻找食物，凭借对光的敏感来逃离黑暗的深海和洞穴，或是远离耀眼刺目、险象环生的浅滩。
或许一开始生物长出硬壳和甲胄是为了保护自己不被烤干脱水，而不是为了抵御外敌。但是，在地球历史的早期，生物就已进化出牙齿和爪子。
我们在前面已经提到过远古时期海蝎子的大小，海蝎子在很长一段时间里号称生物界的霸王。在古生代岩层中的“志留纪”时代，出现了一种有眼睛和牙齿、会游泳且生命力更强的新物种，许多地质学家认为志留纪时代距今有5亿年。而这种新物种就是最早的脊椎动物(2)，也就是最初的鱼类。
志留纪的下一个世代被称作“泥盆纪”，在这一时期，脊椎鱼类的数量大幅增加。由于泥盆纪时期的鱼类极为繁多，因此岩石记录把这一时期称作“鱼类时代”。这一时期出现的一些鱼类现在已经灭绝，有些则和现在的鲨鱼、鲟鱼十分相似。它们穿梭在浩瀚的海水中，一会儿凭空跃出，一会儿在海藻间觅食，相互追逐捕食，为远古时期的海洋增添了新的生机。按现在的标准来看，这些鱼类并不算非常巨大，它们很少有身长超过两三英尺的，但是也有一些例外，某些鱼类身长可达20英尺。
我们无法从地质学上获得任何关于这些鱼类祖先的信息，它们似乎与之前出现的物种没有任何关联。动物学家对于它们的祖先有不少有趣的观点，但是这些观点都是通过对与它们有血缘关系的现存鱼卵进行研究以及从其他渠道考察而得出的。很显然，这些脊椎鱼类的祖先可能是软体动物，也有可能是那些在嘴巴里最先长出牙齿般硬物的小型水生动物。鳐鱼和角鲨的上下颚长满了牙齿，从嘴唇开始，再到全身，几乎都布满了齿状鳞片。根据地质记录，当鱼类长出这些齿状鳞片后，它们就得以摆脱黑暗地带，朝着光亮处游去。这就是地质记录中最早出现的脊椎动物。
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(1) 事实上，这与遗传基因有关。
(2) 最新研究发现，最早的脊椎类动物出现在奥陶纪时期。