Anaerobiset prokaryootit eli hapettomuuteen sopeutuneet esitumaiset eliöt syntyivät, kukoistivat ja lopulta taantuivat kun ilmakehän happipitoisuus lisääntyi. Miljardeja vuosia myöhemmin ensimmäiset nelijalkaiset selkärankaiset (Tetrapoda) nousivat vedestä ja synnyttivät ajan oloon useita uusia eläinryhmiä. Sammakkoeläimet (Amphibia) olivat yksi tämänlainen ryhmä, ja se hallitsi maata sadan miljoonan vuoden ajan, kunnes toiset tetrapodit, kuten dinosaurit ja nisäkkäät, korvasivat ne maan valtiaina.
Näiden ja monien muiden eliöryhmien nousu ja tuho ovat leimallisia elämän historialle. Samoin kuin jonkin lajin populaatio kasvaa, jos lisääntymistä tapahtuu enemmän kuin kuolemisia, samoin eliöryhmien iän määrää lajiutumisen ja sukupuuttojen suhde. Jos uusien lajien syntyminen on nopeampaa
kuin lajien häviäminen jossain ryhmässä, kyseinen ryhmä luonnollisesti kasvaa ja leviää, päinvastaisessa tapauksessa taantuu ja lopulta katoaa. Suuret tapahtumat luonnossa, kuten mannerlaattojen liikkeet, massasukupuutot ja sopeutumislevittäytyminen, ovat vaikuttaneet eri eliöryhmien kohtaloihin.
Mannerlaatat
On vaikea kuvitella, että kivenkovat mantereemme olisivat liikkeessä. Niin on kuitenkin todettu olevan. Viimeisen miljardin vuoden aikana on ollut kolme kertaa se tilanne, että suurin osa maamassasta on yhtynyt yhdeksi suureksi mantereeksi. Varhaisin supermanner oli miljardi vuotta sitten, seuraava 600 miljoonaa ja viimeisin 250 miljoonaa vuotta sitten. Joka kerran kun supermantereet hajosivat, muodostui erilaisia yhdistelmiä. Perustuen niihin suuntiin joihin nykymantereet kulkevat on päätelty, että seuraava supermanneraika on noin 250 miljoonan vuoden päässä.
Laattatektoniikkateorian mukaan mantereet ovat osa Maan kuoren suuria laattoja. Ne kelluvat Maan kuuman vaipan päällä, ja vaipan liikkeet saavat aikaan mannerten liikkeen. Geologit kykenevät laskemaan nopeuden, jolla laatat nykyään liikkuvat, mikä on tavallisesti muutama senttimetri vuodessa. Voidaan myös päätellä mantereiden menneisyyden asemat käyttäen magneettisia signaaleja, jotka ovat peräisin kallioiden syntyajalta. – animaatio
Monet geologisesti merkittävät tapahtumat, kuten valtamerten saarten ja vuoristojen synty, tapahtuvat laattojen reuna-alueilla. Joissakin tapauksissa kaksi laattaa etääntyy toisistaan, kuten Pohjois-Amerikan ja Euraasian laatat noin kahden senttimetrin vuosivauhtia. Toisissa tapauksissa kaksi laattaa liukuvat toistensa alle, ja muodostuu maanjäristysalueita, kuten Tyynenmeren laatan reuna-alueet, esim. Kalifornia. Kolmanneksi laatat voivat törmätä toisiinsa niin, että reunat menevät kasaan ja muodostuu vuoristoja ja ylänköjä (esim. Himalaja, jonka muodostuminen alkoi Intian laatan törmätessä Euraasian laattaan 45 miljoonaa vuotta sitten).
Mannerlaattojen liikkeellä on ollut suuri vaikutus elämän evoluutioon. Liikkeet muuttavat eliöiden elinympäristöjä, habitaatteja. Viimeisin supermanner 250 miljoonaa vuotta sitten, ns. Pangaea (’kaikki maa’), toimikoon esimerkkinä. Kun se mainittuun aikaan muodostui, valtameret syvenivät, mikä kuivatti matalat rannikkomeret. Suurin osa merien lajistosta eli matalissa vesissä, ja Pangaean muodostuminen tuhosi suuren osan kyseisestä habitaatista. Mantereen sisäosat kuivuivat ja kylmenivät mahdollisesti vielä ankarammiksi kuin nykyinen Keski-Aasia. Tapahtui niin suuria ympäristö- ja ilmastomuutoksia, että lajeja kuoli sukupuuttoon, ja uusia ympäristöjä syntyi niille ryhmille, jotka säilyivät.
Mannerten liike vaikuttaa myös ilmaston muuttumiseen. Suomikin (tarkemmin sanoen: sen ikivanha kallioperä) on hamassa muinaisuudessa sijainnut päiväntasaajalla. Eliöiden on sopeuduttava uuteen ilmastoon, muutettava uusille seuduille tai kuoltava sukupuuttoon. Esimerkki viimeksi mainitusta on Antarktiksen ero Australiasta 40 miljoonaa vuotta sitten ja siirtyminen etelänapa-alueelle.
Mannerliikunnot edistävät allopatrista lajiutumista suuressa mittakaavassa. Alueet, jotka ennen olivat yhteydessä, eroavat. Kustakin viimeisen 200 miljoonan vuoden aikana eronneesta mantereesta on tullut oma evoluutioareenansa, jossa on eläinten ja kasvien kehityslinjoja, jotka ovat erilaistuneet omanlaisikseen.
Mannerliikunnot auttavat myös ymmärtämään eliömaantietellisiä ongelmia. Länsi-Afrikan Ghanasta on löydetty makean veden permikautisia matelijafossiileja, jotka ovat samaa lajia kuin Brasiliasta löydetyt. Nykyään niitä erottaa 3000 km merta, mutta permikaudella ei niin ollut. Monet kasvien ja eläinten levinneisyyden nykyiset kummallisuudet selittyvät mannerliikuntateorialla. Miksi pussieläimiä (Marsupialia) on nykyään Amerikassa ja Australiassa, muttei missään muualla? Fossiilisto viittaa siihen, että pussieläimet kehittyivät nykyisessä Aasiassa ja vaelsivat Australiaan Etelä-Amerikan kautta, kun mantereet vielä olivat yhteydessä toisiinsa. Australiassa pussieläimet menestyivät, mutta istukkanisäkkäät (Eutheria) syrjäyttivät ne muualla.
Massasukupuutot
Fossiilisto osoittaa, että häkellyttävän suuri osa koskaan eläneistä eliöistä on hävinnyt maapallolta. Monet seikat vaikuttavat lajin sukupuuttoon häviämiseen eli ekstinktioon. Habitaatti voi tuhoutua tai ympäristö muuttua epäsuotuisella tavalla. Jos esimerkiksi meren lämpötila laskee vain muutaman asteen, muutoin hyvin sopeutuneet eliöt voivat kadota. Vaikka fysikaaliset olosuhteet pysyisivätkin vakaina, biologiset voivat muuttua – uuden lajin synty saattaa merkitä jonkin toisen lajin syrjäytymistä.
Lajien sukupuuttoja on tapahtunut jatkuvasti. On kuitenkin ollut aikoja jolloin sukupuutot ovat olleet erityisen laajoja suhteellisen lyhyen ajan kuluessa. Tällöin puhutaan massasukupuutoista, jolloin suuri lajimäärä katoaa maailmanlaajuisesti.
Viimeisen puolen miljardin vuoden aikana on fossiileista päätellen tapahtunut viisi massasukupuuttoa. Erityisen hyvin tämä näkyy matalien merialueiden kovakuoristen eläinten suurimman osan häviämisenä. Kussakin massaekstinktiossa aianakin puolet niistä on kadonnut.
Suurimman huomion ovat saaneet permikauden ja liitukauden lopun massasukupuutot. Permikauden loppu noin 252 miljoonaa vuotta sitten merkitsi paleotsooisen maailmankauden päättymistä, ja noin 96% merieläinlajeista tuhoutui. Maaeläimillä ei mennyt juurikaan paremmin: esim. permikauden 27 tunnetusta hyönteislahkosta kahdeksan katosi kokonaan. Tämä massasukupuutto toteutui alle puolessa miljoonassa vuodessa, ehkä vain muutamassa tuhannessa vuodessa.
Permikauden lopun massaekstinktio sattui samaan aikaan äärimmäisen voimakkaan tulivuoritoiminnan aikaan. Siperian alueella noin Länsi-Euroopan puolikkaan kokoinen alue peittyi usean sadan metrin paksuiseen laavakerrostumaan. Purkaukset lienevät aiheuttaneet jopa kuuden asteen lämmönnousun maapallolla. Voimakas hiilidioksidilisäys ilmakehään johti myös merien happamoitumiseen, mikä vaikeutti kuoria rakentavien eliöiden kalsiumkarbonaatin saantia ja kuoren tai runkokunnan rakentamista. Tulivuoritoiminta lisäsi myös merien ravinnekuormitusta, mikä sai mikro-organismit lisääntymään huimasti (rehevöityminen). Niiden kuoleminen taas johti happikatoon merissä, kun hajottajat kuluttivat hapen käsitellessään kuollutta ainesta. Hapesta riippuvaiset eliöt hävisivät, mutta anaerobiset bakteerit kukoistivat ja erittivät myrkyllistä vetysulfidi-kaasua.
Liitukauden päättänyt massasukupuutto osui 66 miljoonan vuoden taakse. Yli puolet merien lajeista ja monet maakasvien ja -eläinten heimot, kuten dinosaurit (lintuja lukuun ottamatta), katosivat. Vihjeen siitä, mikä saattoi aiheuttaa tämänlaisen tuhon, on antanut ohut savikerros, jossa on epätavallisen paljon iridiumia ja joka ajoittuu juuri tuohon aikaan. Iridium on Maassa hyvin harvinainen alkuaine, mutta yleinen meteoriiteissa ja muissa ulkoavaruuden kappaleissa, joita silloin tällöin mätkähtelee planeetallemme. Tästä voidaan päätellä että liitukauden massasukupuuton aikaan maapallolle tömähti asteroidi tai suuri komeetta, jonka aiheuttama pirstalepilvi levisi kautta Maan. Se levitti iridiumia ja myös pimensi Auringon ja muutti ikävästi koko ilmaston useiksi kuukausiksi.
66 miljoonan vuoden takaa tunnetaan Jukatanin niemimaan pohjoiskärjen tuntumasta muodostuma, joka sai nimekseen Chicxulubin kraateri ja on läpimitaltaan 180 km. Sen koko vastaa läpimitaltaan kymmenen kilometrin kokoisen kappaleen aiheuttamaa jälkeä. Tämän ja muiden aiheuttajahypoteesien kriittinen arviointi jatkuu.
Tiedotusvälineissä puhutaan paljon meneillään olevasta kuudennesta sukupuuttoaallosta. Meidän ihmisten toimeliaisuus muovaa ympäristöä globaalisti siinä määrin, että paljon on sukupuuton uhkaamia lajeja. Viimeisen 400 vuoden aikana tiedetään yli 1000 lajin hävinneen. On arvioitu, että tällainen vauhti on sata tai tuhat kertaa nopeampaa kuin luontainen sukupuuttotahti.
On kuitenkin hieman vaikea sanoa, joko kuudes massasukupuutto on käynnissä. Nykyisten sukupuuttojen määrää on vaikea dokumentoida, sillä runsaasti on lajeja löytämättä, ja mahdollisesti niitä häviää tietämättämme. Jos ei vielä olla viiden suuren joukossa, on tilanne kuitenkin huolestuttava. Tarkkailututkimukset osoittavat, että monet lajit ja ryhmät (mm. sammakot) vähenevät hälyttävää vauhtia habitaattien häviämisen, vieraslajien, liikametsästyksen ja muiden syiden vuoksi. Ilmastonmuutos ja Maan lämpeneminen on monille lajeille vaarallinen (eräät liskot, jääkarhu, mursu; vrt permikauden lopun tilanne). Merkit viittaavat siihen, että ellei ryhdytä dramaattisiin toimiin, kuudes, ihmisen aiheuttama massasukupuutto todennäköisesti toteutuu seuraavina vuosisatoina.
Massasukupuutot muuttavat tulevaisuutta perusteellisesti. Kun suuri määrä lajeja häviää, katoaa ekologisia kokonaisuuksia, ja kun jokin kehityslinja sammuu, se ei voi ilmestyä uudestaan. Evoluution kulku on muuttunut iäksi. Jos 66 miljoonaa vuotta sitten massasukupuutossa olis hävinnyt myös varhaisten kädellisten ryhmä, ei meitä ihmisiäkään olisi, ja elämä maapallolla olisi aivan erilaista kuin mitä se nyt on: todennäköisesti jättikokoiset nisäkäslajit (ns. megafauna) olisivat vieläkin olemassa.
Fossiilistosta voidaan päätellä, että kestää tavallisesti 5 – 10 miljoonaa vuotta monimuotoisuuden palautumiseen massasukupuuttoa edeltäneelle tasolle. Monessa tapauksessa aikaa on kulunut enemmänkin: permikauden lopun jälkeen kesti noin sata miljoonaa vuotta saavuttaa sama määrä merieläinten heimoja kuin oli ennen sukupuuttoaikaa. Jos kuudes suuri sukupuuttoaika toteutuu on Maa jälleen sen jäljiltä miljoonia vuosia elämältään köyhä.