Sự sống trên Trái đất là cả một bí ẩn lớn lao. Làm sao chúng ta có thể khẳng định sự sống bắt đầu từ lúc nào, khi mà theo một nghĩa nào đó toàn bộ hành tinh của chúng ta đã bắt đầu sống kể từ khi nó hình thành?

Như đã mô tả trong chương 1, Trái đất đã luôn giữ được trạng thái cân bằng giữa năng lượng và vật chất, không đông cứng lại mà cũng chẳng bốc hơi mất. Kích thước của Trái đất và khoảng cách với Mặt trời đã hỗ trợ, cũng có thể là đã quyết định việc nó luôn phát triển ổn định trong khi thành phần cấu tạo liên tục thay đổi.

Các nhà khoa học gọi tính tự duy trì một cách sống động đó là autopoiesis (“tự hình thành” theo tiếng Hy Lạp). Đây là định nghĩa căn bản nhất về sự sống – tức là một tổ chức sống phải có thể duy trì sự ổn định của mình trong khi vẫn liên tục biến đổi.

Theo truyền thuyết về Gaia, Trái đất tự sống được bởi duy trì được tính ổn định thiết yếu thông qua những thay đổi và phát triển liên tục. (Gaia là nữ thần của Trái đất theo thần thoại Hy Lạp). Ngay cả nếu toàn bộ Trái đất không thể tự điều chỉnh thì ít nhất là bầu khí quyển và lớp vỏ ngoài của nó dường như phải tạo ra được một hệ thống tự điều chỉnh riêng, duy trì thành phần không khí và nhiệt độ trên bề mặt để cuộc sống tiếp diễn.

Trong quá trình phát triển liên tục, đến lúc nào thì trên Trái đất bắt đầu xuất hiện những tổ chức sống có thể tự tái sinh? Đã nhiều năm, các nhà khoa học dò tìm điểm khởi đầu của sự sống nơi hoá thạch của các con bọ ba chân, những động vật không xương sống đã tuyệt chủng, vì hoá thạch của chúng là những chứng tích cổ xưa nhất về sự sống được tìm thấy trên Trái đất.

Chúng là những con vật đầu tiên mà cơ thể có các bộ phận riêng biệt, lưu lại dấu ấn trong lớp đá vôi tận đáy biển. Hoá thạch có niên đại cách đây khoảng 580 triệu năm của chúng được tìm thấy ở khắp mọi nơi trên thế giới.

Năm 1943, khi kính hiển vi điện tử ra đời, người ta đã có thể nhìn thấy tế bào trong các hoá thạch đó. Giờ thì các thực thể sống đầu tiên được ghi nhận là các tế bào vi khuẩn xuất hiện khoảng 750 triệu năm sau khi Trái đất hình thành.

Ngay cả khi không có kính hiển vi điện tử, chúng ta vẫn có thể hình dung tiến trình lịch sử của sự sống thông qua một phòng trưng bày là chính cơ thể của mình. Chúng ta cũng được tạo ra bởi vật chất và năng lượng như vũ trụ vậy.

Tế bào, bao gồm những nguyên tử được tạo ra khi những ngôi sao nổ tung, duy trì một môi trường giàu hydrogen và carbon cũng giống như Trái đất khi sự sống hình thành. Carbon kết hợp với năm nguyên tố khác tạo nên những hoá chất phổ biến của mọi sinh vật, chiếm đến 99 phần trăm trọng lượng của tất cả các thực thể sống, kể cả chính chúng ta.

Mỗi đời người khởi đầu từ một tế bào duy nhất, tái diễn một thực tế là mọi hình thức sống trên Trái đất đều bắt đầu từ một tế bào. Những tế bào đầu tiên là vi khuẩn, và cơ thể con người có số tế bào vi khuẩn nhiều hơn mười lần so với số tế bào động vật. Tế bào của chúng ta có ba cấu trúc thành phần (ti thể, lạp thể và roi) đã tiến hoá như những vi khuẩn độc lập trước khi kết hợp lại trong những tế bào phức tạp hơn.

Trong máu của chúng ta hiện tại vẫn còn chất muối có trong nước biển; chúng ta khóc và đổ mồ hôi ra nước mặn, lại một chứng cứ cho thấy sự sống bắt nguồn từ các vùng biển. Trẻ em lớn lên và phát triển chín tháng trong môi trường nước; không một sinh vật nào trên Trái đất có thể trải qua giai đoạn đầu tiên của chúng ngoài môi trường này.

Khi còn là phôi, con người cũng có những cái mang tạm thời trông giống như những vết sẹo tí hon nằm sau tai, một bước đệm trước khi hình thành phổi để thở. Cơ thể chúng ta có 65 phần trăm là nước, y hệt như lớp vỏ của Trái đất. Chúng ta thuộc về Trái đất theo ý nghĩa căn bản nhất và sâu sắc nhất.