進化——基因在漫長的傳遞過程中，被外界環境所影響而發生的變異，這種變異被一代代的保留下來，被時間不斷地積累和放大，在數十萬年、數百萬年的沉澱下，變異發生了，生物完成了一次進化。
基因（Gene）
生物進化由基因的變異産生，這個過程包括遺傳變異的産生、選擇和遺傳蛻變，這些因素共同導緻了生物形态、行為、生理和生态特征的變化。
生物進化理論是現代生物學的核心之一，它描述了生物多樣性的起源和發展，也為生物分類、生态學、醫學和生物技術等領域的發展提供了重要的理論基礎。
有些生物繁殖速度快的驚人，以至于它們的進化可以被直接觀察到。例如，在對抗生素的耐藥性進行研究時，可以通過觀察細菌傳播速度、細菌繁殖的數量是否每半小時增加一倍進行判斷。
而有些生物的繁殖速度較慢、進化時間較長的生物，科學家必須從多個來源(如基因學、解剖學和化石研究)尋找起變異的證據，以弄清楚這些變異或進化是如何随着時間的推移塑造這些生命的。
變異與分化
自然選擇作用于由基因突變産生的生物變異上，以适應實作環境。
生物經過許多代的進化，其在身體的解剖學結構上和動物行為本能上已經發生了根本性的變化，以至于科學家都很難辨認并對其進行生物學歸類。
同一物種群随着栖息地的氣候、地形地貌變化和飲食與生活習慣的變化而産生分化，不同的種群沿着不同的道路向不同的方向進化。
這些向不同方向上的進化對于脊椎動物來說，可能需要幾百萬年的時間積累，但對于繁殖速度非常快的微生物來說，這可能在幾天中就已經發生。
物種親緣關系的跟蹤
對基因的化學序列分析有助于揭示物種之間的關系。
例如，有分析表明人類與黑猩猩最接近，是“姐妹物種”；但與長臂猿的基因相似之處則較少，故而我們和長臂猿的親緣關系更遠。
人與黑猩猩
同樣對基因的研究表明鲸類動物—鲸魚、海豚和鼠海豚與河馬有着共同的祖先，因為它們都是從有蹄類哺乳動物中進化而來。
科學家們可以估算随着時間的推移，基因突變積累的随機變化速率，并由此設計一個生物進化“分子鐘”來大緻推算物種分化的年代。借助于這個 “分子鐘”，科學家們得出結論，鲸魚和河馬的祖先在5000萬到6000萬年前就已經開始朝不同過的方向分化了。
當然，基因能提供部分資訊在“時間”上是有限的，基因永遠無法顯示出生物祖先的模樣和生活習性。為此科學家們另辟蹊徑，通過尋找化石，描繪生物遠祖的樣貌。同時，化石更能顯示史前生物的解剖學結構與今天活着的生物之間的巨大差别。
盡管有些生物的DNA已經退化，他們的解剖學結構是碎片化的，但通過科學家細緻入微的觀察研究，仍然可以揭示這相隔千百萬年的生物之間的重要關系。
通過對化石年代的測定，可以大緻推斷出遠古生物生存的時間、生活習性，當時的氣候狀況與環境變遷，這都是對生物進化“分子鐘”的校驗。
科學家們雖然可能永遠不能确定化石形式的生命就是現存生命的直系祖先，但它們在生命進化樹中的相對位置可以由此進行判斷并标注。
例如鲸類，在其進化樹上仍然有數十種動物化石位于鲸類動物家族樹的底部，更是比現代鲸類早數千萬年。但對它們的研究不僅有助于展示行走的四肢是如何進化成遊泳的鳍狀肢的，還可以通過化學分析來判斷這些動物是生活在淡水還是鹹水中。
經過近40億年的進化，地球上有數百萬種不同的物種，而更多的物種在過去曾經生存過，也滅絕過。生命之樹上的一切都與過去相連，也與現在相接。
生物學的分類
自從博物學家嘗試研究所學生物以來，他們就一直在探索對生物進行分類的方法。
早期的物種分類原則完全由特定的需求來引導。例如，藥劑師會根據藥用植物的特性對植物進行分類。
古希臘思想家亞裡士多德根據他的“自然階梯”(scala naturae)對植物和動物進行分類，并賦予每一種生物以“完美形式”。
亞裡士多德的“自然階梯”
在“自然階梯”底部的基本礦物和頂部的人類（上帝）之間，亞裡士多德對脊椎動物和無脊椎動物進行了劃分，這種分類形式至今仍在使用。他認為每一種生物都有一種理想形态，是對這種生物的“本質”形容。
早期的自然學家
從16世紀開始，植物學和動物學開始快速發展，當時的研究人員在不依賴于古代哲學家公認的智慧的情況下，對多種生物進行了細緻而深刻的觀察與研究。
文藝複興時期的解剖學家，如安德烈亞斯·維薩裡烏斯(Andreas Vesalius, 1514-64)通過解剖，探索人體結構。
安德烈亞斯·維薩裡烏斯(Andreas Vesalius)
100年後，顯微鏡的發明（列文·虎克）打開了細胞和微生物世界的大門。博物學家開始設計他們自己的物種分類系統，使之更清晰，也更有意義。
列文·虎克顯微鏡
英國博物學家約翰·雷(John Ray, 1627-1705)認識到鲸魚是哺乳動物，而不是魚。他對植物和動物也進行了詳盡的研究，他是第一個提出生物物種概念的觀察者。他認為生物物種是一種不斷繁殖并最終成為同一種形态的有機體。
英國博物學家約翰·雷(John Ray)
随着越來越多的物種被發現，博物學家們發現他們缺少一個标準的命名系統，直到一位瑞典植物學家即将改變這種狀況。
物種的命名
一位名叫卡爾·馮·林奈(1707-78)的植物學家一直在研究花的生物學結構，以确定哪裡是它們的生殖器官，同時對它們的多樣性進行分類。
1735年，他出版了一本名為《自然系統》(Systema Naturae)的小冊子。起初它隻是概述了所有已知生命的等級分類。
類——比如爬行動物、鳥類和哺乳動物。
目——比如鴿子、貓頭鷹和鹦鹉。
屬——定義了生物的基本形态，如熊、貓或玫瑰。
按照當時的慣例，具體的類型(相當于約翰·雷的物種)仍然沿用一個繁瑣的拉丁語來描述表示。
直到1753年，林奈的《植物物種》改變了這一現狀，他用一個詞來命名植物。
林奈的《植物物種》
他在1758年出版的第十版《自然系統》對動物也做了同樣的分類。例如，棕熊——在1735年被列為熊科動物——現在被賦予了熊科，熊的特定名稱。
林奈的《自然系統》
林奈在1753年和1758年發表的文章分别标志着現代公認的植物學和動物學名的開始。這種雙名制命名方式至今仍在生物學上被普遍采用。
第一個名字(Ursus)表示屬，
第二個名字(arctos)表示種。
林奈的分類系統沿用至今隻做了一些修改并增加了等級。
随着我們對物種之間關系了解的不斷增長，許多物種轉移到其他屬。