Historia życia na Ziemi obejmuje kilka miliardów lat, od powstania pierwszych organizmów do gatunków jakie istniały i istnieją dzisiaj. Z wyjątkiem ostatnich kilku tysięcy lat, historia życia na Ziemi jest rekonstruowana metodami pośrednimi.

Niektóre wydarzenia powstania i rozwoju życia na Ziemi są dobrze udokumentowane, inne są przedmiotem sporów wśród biologów. W miarę uzyskiwania nowych danych obraz ulega zmianom.

W zrozumieniu historii życia na Ziemi dużą rolę odegrała biologia. Biologia współczesna rozwinęła się w XIX wieku, wraz z dyskusjami na temat przebiegu ewolucji (lamarkizm, darwinizm), powstaniem chemii organicznej, oraz słynnym doświadczeniem Pasteura, w którym wykazał on, że wszystkie komórki powstają z innych komórek. Wcześniejsze hipotezy nie wyjaśniały w sposób naukowy powstania pierwszej komórki i procesu jej ewolucji aż do współczesnej różnorodności życia.

Jako że podstawowymi źródłami informacji były współczesne organizmy oraz skamieniałości organizmów dawnych, dość szybko zarysowany został obraz zależności między głównymi grupami zwierząt i roślin. Obraz ten zbudowany był w dużej mierze na opartej jedynie na morfologii organizmów spekulacji, i choć poprawnie przedstawiał pewne zależności zawierał też wiele poważnych błędów. XX wiek przyniósł rewolucję. Do wydarzeń mających największy wpływ na wiedzę o historii życia należą powstanie genetyki oraz eksperyment Stanleya Millera, w którym wykazał on, że substancje organiczne mogły samoistnie tworzyć się na wczesnej Ziemi. Przełomowe było również rozpowszechnienie się komputerów, dzięki którym możliwe stały się obliczenia niedostępne dla XIX-wiecznych badaczy, takie jak analizowanie funkcji białek przeszłych organizmów, których strukturę znamy dzięki genom ich współczesnych potomków.

Źródła informacji

Choć obecnie najważniejszym źródłem wiedzy o historii życia są badania genetyczne współcześnie żyjących organizmów, historycznie głównym źródłem wiedzy o historii życia były skamieniałości. Jedną z najważniejszych zalet skamieniałości jest możliwość precyzyjnego określenia bezwzględnego wieku skamieniałych organizmów na podstawie wieku warstwy osadowej w której zostały znalezione. Drugą jest możliwość badania organizmów, które nie mają żadnych współcześnie żyjących potomków, tak jak np. wiele grup dinozaurów.

Z badaniem tego typu substancji wiążą się jednak niedoskonałości:

Bardziej zaawansowana metoda wykorzystuje dane z genów współczesnych organizmów. Porównując sekwencje genetyczne możliwe jest ustalenie składu drzew ewolucyjnych. Na podstawie drzew genetycznych potrafimy wyznaczać momenty powstania poszczególnych grup organizmów i poszczególnych cech. Informacje o względnej kolejności pojawiania się poszczególnych cech są bardzo dobre, ale dość słabo wypadły próby bezwzględnej oceny czasu różnych wydarzeń. Idea zegara molekularnego jest następująca: większość zmian sekwencji par zasad w DNA nie wpływa na funkcjonalność genów. Np. dwie trójki zasad mogą kodować ten sam aminokwas. Takie zmiany powinny więc się losowo akumulować w stałym tempie. Okazało się jednak, że tempo to wcale nie jest stałe, i obecnie używane modele są o wiele bardziej skomplikowane. Zwykle używa się więc zegarów genetycznych o nierównomiernych tempach zmian kalibrowanych na podstawie danych pochodzących z badań skamieniałości. Główną zaletą jest większa ilość dostępnych w ten sposób informacji, lepsza równomierność oraz związek z o wiele większą ilością cech – praktycznie wszystkie cechy organizmu są zdeterminowane genetycznie. Do wad należy niemożliwość badania wymarłych grup organizmów.