Xét về toàn bộ quá trình tiến hóa, sự sống trên Trái Đất đã trải qua các giai đoạn sau:
- Tiến hóa hóa học: sự hình thành và tiến hóa của các hợp chất hữu cơ.
- Tiến hóa tiền sinh học: sự hình thành và tiến hóa của các tế bào sơ khai.
- Tiến hóa sinh học: sự tiến hóa của các loài sinh vật trên Trái Đất cho đến ngày nay.
I. TIẾN HOÁ HOÁ HỌC
1. Sự hình thành các chất hữu cơ đơn giản
- Trong khí quyển nguyên thủy có hơi nước, H2, CH4, NH3 và rất ít N2
- Dưới tác dụng của các nguồn năng lượng tự nhiên (bức xạ mặt trời, sấm sét, tia lửa điện, phân rã phóng xạ, núi lửa…) từ chất vô cơ đã hình thành các hợp chất hữu cơ đơn giản 2 nguyên tố C, H → 3 nguyên tố C, H, O (lipit, saccarit) → 4 nguyên tố C, H, O, N (axit amin, nucleotít).
(Thí nghiệm của Milơ và Urây năm 1953 đã chứng minh cho thuyết ngẫu sinh về nguồn gốc sự sống).
2. Sự hình thành các đại phân tử hữu cơ
Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ: các chất hữu cơ đơn giản hòa tan trong các đại dương nguyên thủy, trên nền đáy bùn sét của đại dương, chúng có thể được cô đọng lại và hình thành các chất trùng hợp như prôtêin và axit nucleic (đã được chứng minh bằng thực nghiệm).
3. Sự hình thành các đại phân tử có khả năng tự nhân đôi.
-Có thể có nhiều loại tương tác giữa các đại phân tử, nhưng chỉ hệ prôtêin – axit nuclêic mới được CLTN giữ lại.
-Người ta giả thiết rằng phân tử có khả năng tự nhân đôi xuất hiện đầu tiên là ARN, chúng có khả năng tự nhân đôi mà không cần xúc tác của enzim và có khả năng lưu trữ thông tin di truyền. Về sau chức năng này chuyển cho ADN, chức năng xúc tác chuyển cho protein, ARN đóng vai trò truyền đạt thông tin di truyền (Nhiều thực nghiệm đã chứng minh vấn đề này).
II. TIẾN HOÁ TIỀN SINH HỌC
-Sự tương tác giữa các đại phân tử axit nucleic (ARN, ADN), protein và lipit (lipit tạo nên lớp màng lipoprotein bao bọc ngăn cách với môi trường ngoài) hình thành tế bào sơ khai.
- Qua CLTN, tế bào sơ khai nào có khả năng trao đổi chất và năng lượng với bên ngoài, có khả năng phân chia và duy trì thành phần hóa học thích hợp thì được giữ lại và nhân rộng.
-Trên cơ sở đó các nhà khoa học cũng đã tạo được các hạt sống như vậy gọi là côaxecva.
III. TIẾN HOÁ SINH HỌC
- Từ dạng tế bào nguyên thủy → tế bào nhân sơ (cách đây khoảng 3.5 tỉ năm) → đơn bào nhân thực (cách đây khoảng 1,5 -1,7 tỉ năm) → đa bào nhân thực (cách đây khoảng 670 triệu năm).
- Sự tiến hoá sinh học diễn ra liên tục và đã tạo ra bộ mặt sinh giới như ngày nay
