지구역사의 사건은 연대를 측정할 수 있다
생물의 상대적 시기는 화석의 연대측정과 해당 생물이 발견된 퇴적암(sedimentary rock) 또는 지층(strata)에 의해 결정된다. 퇴적암의 상대적 나이뿐만 아니라 생명의 진화양상에 관해서도 많은 것을 밝혀주었다.
방사연대측정(radiometric dating) 기술은 먼 과거에 일어난 사건의 연대를 측정하기 위해 서로 다른 반감기(half-life)를 가진 다양한 방사성 동위원소를 이용하여 한다.
연속적인 지층에서 발견되는 화석 집단의 주요한 차이에 기초하여, 지질학자는 생명의 역사를 대와 기로 구분한다.
지구의 자연환경 변화는 생명의 진화에 영향을 주었다
지구의 지각은 유동성 마그마 위에 떠 있는 단단한 암석권 판으로 구성된다. 마그마의 대류에 의해 야기되는 대륙이동(continental drift)은 이들판과 판 위에 놓여 있는 대륙을 이동시킨다.
대륙의 충돌과 같은 지구상 주요 자연현상은 지구의 표면, 기후 및 대기에 향을 주었다. 게다가 운석 충돌과 같은 지구 밖의 사건은 갑작스럽고 극적인 환경의 변화를 초래하였다. 이 모든 변화는 생명의 역사에 영향을 주었다.
산소를 생성하는 남세균은 대사과정에서 산화반응이 가능할 정도로 충분한 산소를 방출하였다. 호기성(산소호흡) 원핵생물은 혐기성 생물보다 더 많은 에너지를 얻을 수 있게 되었고 증식을 시작하였다. 대기 중 O2 농도의 증가는 거대 진핵세포의 진화를 뒷받침하였다.
생명의 진화에서 주요 사건은 화석기록에서 알 수 있다 .
고생물학자는 화석과 지질학적 변화의 증거를 이용하여 지구와 지구의 생물상이 과거에 어떠했는지를 결정한다.
생명의 역사 대부분을 차지하는 선캄브리아기 동안에 생명은 바다에 국한되었다. 다세포생물은 진화적 방산(evolutionary radiation)의 주된 사례인 캄브리아기 폭발(Cambrian explosion) 동안에 광범위하게 다양화하였다.
고생대의 기는 각각 특이적인 생물군의 다양화로 특징지어지는데 오르도비스기, 실루리아기, 데본기, 석탄기, 페름기로 나눠진다. 오르도비스기에는 주로 남반구에 위치해 있던 대륙에는 아직 다세포식물이 없었다. 실루리아기 동안에 대륙은 합쳐지기 시작하였는데 먼바다에서 헤엄치고 해저에서 섭식할 수 있는 동물이 최초로 출현하였다. 석탄기 동안에 거대한 빙하가 남쪽 대륙의 고위도 지방을 덮었지만, 열대지역에는 광범위한 습지 삼림이 존재하였다. 이 시간에 육상동물의 다양성은 크게 증가하였다. 페름기 동안 대륙은 완전히 합체하여 초대륙 판계아를 형성하였다. 역사상 가장 큰 빙하가 추운 기후를 초래하였고 당시 존재했던 모든 종의 약 96%가 멸종했을 것으로 보고 있다.
중생대 동안 독특한 육지 생물상(biota)이 각 대륙에서 진화하였다. 중생대는 트라이아스기, 쥐라기, 백악기로 나뉜다.
다섯 번의 대멸종(mass extinction)이 고생대와 중생대에서 생명의 역사 여러 번 중단시켰다.
지구의 식물상(flora)은 신생대 이후 꽃식물에 의해 우점되어 왔다. 생명의 계통수는 진화적 사건의 시기를 재구성하는 데 이용된다.