化石是生命進(jìn)化過程的歷史見證，目前最早的化石記錄是30多億年前地層中發(fā)現(xiàn)的原核生物化石。而在這以前最初的生命是非細(xì)胞形態(tài)的生命，當(dāng)時生命所處的時代，是沒有游離氧存在的，代謝方式只能是以周圍環(huán)境的有機(jī)物為養(yǎng)料，依靠無氧呼吸的方式獲取能量，為異養(yǎng)、厭氧型生物。以后，從非細(xì)胞形態(tài)的原始生命發(fā)展到原始細(xì)胞形態(tài)的生命，是生命發(fā)展歷程中的新突破。標(biāo)志著生命的進(jìn)化已經(jīng)從原始生命階段發(fā)展到了原始的原核生物階段。當(dāng)?shù)厍蛟缙诜e累的有機(jī)物隨異養(yǎng)生物的消耗而減少時，突變和自然選擇的結(jié)果，逐漸演化出自養(yǎng)型的生物——藍(lán)藻類的原核生物。藍(lán)藻通過光合作用合成有機(jī)物，是一個劃時代的飛躍，標(biāo)志著生物減少了對外界環(huán)境的依賴性，增強(qiáng)了自身的獨(dú)立性。光合作用消耗大量二氧化碳，同時釋放分子氧。地球大約在20億年前出現(xiàn)氧氣，且氧氣含量達(dá)到了現(xiàn)在大氣中氧含量的1％。氧含量的增加，為需氧型生物的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。這時的生物由異養(yǎng)生活過渡到自養(yǎng)生活，并從異養(yǎng)生物中分化出了自養(yǎng)生物，由無氧生活過渡到有氧生活，從厭氧生物中分化出好氧生物，使得新陳代謝的水平加強(qiáng)。
在我國河北距今13億年前的地層中發(fā)現(xiàn)了保存相當(dāng)好的紅藻化石。
在澳大利亞10億年前形成的地層中發(fā)現(xiàn)了單細(xì)胞綠藻化石，從這些化石上已經(jīng)極其清楚地顯示出細(xì)胞具有細(xì)胞核，已是真核細(xì)胞。雖然對真核細(xì)胞的起源，尚未有統(tǒng)一的學(xué)說，但是真核細(xì)胞的出現(xiàn)在生物進(jìn)化歷史上具有重要的意義。
其意義首先表現(xiàn)在：真核細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和機(jī)能上的復(fù)雜化，是生物類型多樣化的基礎(chǔ)。其次，由于有性生殖過程中的減數(shù)分裂是一種特殊形式的有絲分裂，所以說真核細(xì)胞的有絲分裂為有性生殖的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。
總之，種群中的個體一代一代死亡，但基因庫卻在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。因此說，生物進(jìn)化的過程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。所以說種群是進(jìn)化的單位。
基因突變是可遺傳變異的根本來源。這是因?yàn)榛蛲蛔兛僧a(chǎn)生新基因（等位基因），是基因頻率改變的基礎(chǔ)。
基因突變的特點(diǎn)有：
�。�1）普遍存在的；
�。�2）隨機(jī)發(fā)生的；
（3）突變頻率是很低的；
（4）多數(shù)對生物體是有害的；
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