Подходящие условия в атмосфере и на поверхности делают возможным существование жизни на планете, которая лежит в пределах пояса вокруг Солнца, который называется экосфера. Этот пояс простирается от расстояния немного ближе орбиты Венеры до расстояния немногим дальше орбиты Марса. Меркурий, где максимальная температура на поверхности 370°С, слишком нагрет, чтобы поддерживать жизнь, а внешние планеты, становясь всё холоднее вплоть до Нептуна и Плутона, где максимальная температура ниже - 200°С, слишком холодны.
Как бы то ни было, очевидно, что горячие моря на жаркой поверхности Земли 4500 миллионов лет назад содержали сложные органические молекулы, необходимые для построения и развития живых существ.Первым объектом на Земле, который мог наверняка называться «живым», была молекула с уникальной способностью к самовоспроизводству. Чтобы это сделать, она должна быть способна разрушать сложные молекулы, такие, как полисахариды, и использовать их составные части для построения собственной зеркальной копии. Любая особенность исходной молекулы, помогавшая ей в решении этой задачи, повышала бы её шансы на выживание, и такая особенность могла сохраняться в процессе самовоспроизводства. Любая особенность, которая замедляла этот процесс, вела бы к вымиранию молекулы. Эволюция началась.Такая деятельность продолжалась до тех пор, пока исходные полисахариды, находившиеся в «первичном бульоне», не были использованы полностью. Прото-организмы могли дальше остаться без пищи, если бы они не выработали способность синтезировать свою собственную органику из неорганических веществ, используя солнечную энергию. Этот процесс, известный как фотосинтез, стал возможным благодаря наличию молекул хлорофилла.Со временем в объект репликации стало включаться больше, чем одна сложная молекула, и так появилась компактная органическая структура, известная как клетка. Некоторые из наиболее примитивных клеток не имели центрального ядра, места, где находится аппарат репродукции клетки, а вместо этого данная функция была рассеяна по цитоплазме. Также существовали клетки с ядрами, у которых было гораздо большее будущее; в ходе эволюции мелкие клетки объединились в более крупные образования, оставаясь в них, чтобы выполнять какие-то жизненно важные межклеточные функции. Постепенно в сложных образованиях, состоящих более чем из одной клетки, каждая клетка стала играть свою особую роль в поддержании жизни всего объединения. Эволюционировал организм.Эволюция первых многоклеточных организмов могла идти одним из двух возможных путей. Либо свободноживущие клетки разных типов объединились в одну структуру, либо клетки прекратили полностью разделяться во время деления и сохранялись вместе как единое целое. Безотносительно способа их образования, эти многоклеточные организмы должны были быть более успешными, нежели сумма их частей; в противном случае они бы не выжили. Клетки многоклеточных организмов не одинаковы, и имеют довольно различающиеся функции в зависимости от тканей и органов, которые они образуют. У высших форм жизни некоторые из них являются строительными элементами, подобно клеткам костной ткани, другие, такие, как клетки крови, обеспечивают защиту от болезней и перенос питательных веществ, тогда как иные, нервные клетки, образуют системы органов чувств и связи в организме. Дифференцировка клеток в большинстве случаев происходит на стадии зародыша. Вначале клетки зародыша одинаковы. Первоначальная оплодотворённая яйцеклетка делится на две дочерних клетки, которые делятся на четыре, и так до тех пор, пока не образуется несколько сотен одинаковых клеток. Как бы то ни было, на определённой стадии развития зародыша эта стадия прекращается, и образуются специфические клетки, предназначенные для того, чтобы выполнять в организме определённые роли. Неясно, как происходит эта дифференцировка клеток. Все ядра клеток содержат одинаковую генетическую информацию, но только часть её используется при образовании новой клетки. Какие-то факторы внутри клетки, вероятнее всего, внутри клеточного ядра, должны определять, какая часть генетического кода используется для построения новой клетки таким образом, чтобы она могла выполнять функцию, присущую ей.