在寒武紀(jì)之前，地球早已經(jīng)形成了，只是在幾十億年的漫長過程中一片死寂。
科學(xué)家們把寒武紀(jì)之前這一段漫長而缺少生命的時間稱作前寒武紀(jì)。
為了研究上的便利，地質(zhì)學(xué)家把前寒武紀(jì)分為太古代、元古代兩部分。太古代之前（地球形成之初--38億年前）則有多種不同的稱呼。
太古代時限約從38億年至26億年前。太古代是具有明確地史記錄的最初階段。在這漫長的12億年間，是地球形成后的初始期，地表到處形成童山和荒漠。但20世紀(jì)后半期，科學(xué)家們陸續(xù)在南非和澳大利亞變質(zhì)程度不太劇烈的沉積巖層中發(fā)現(xiàn)了疊層石，這是微生物和藻類活動的產(chǎn)物。在南非的一套古老沉積巖中，科學(xué)家們借助先進(jìn)的精密觀測儀器，發(fā)現(xiàn)了200多個與原核藻類非常相似的古細(xì)胞化石，這些微體化石一般為橢圓形，具有平滑的有機(jī)質(zhì)膜，這是人們迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老、最原始的化石，也是在太古代地層中發(fā)現(xiàn)的最有說服力的生物證據(jù)。從生物界看，這是原始生命出現(xiàn)及生物演化的初級階段，當(dāng)時只有數(shù)量不多的原核生物，他們只留下了極少的化石記錄。從非生物界看，太古宙是一個地殼薄、地?zé)崽荻榷?、火?-巖漿活動強烈而頻繁、巖層普遍遭受變形與變質(zhì)、大氣圈與水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉積物的時期；也是一個硅鋁質(zhì)地殼形成并不斷增長的時期，又是一個重要的成礦時期。
元古代的時限自26億年前至5.7億年，在這段地史中，原核生物演化為真核細(xì)胞生物，形成地史時期的菌--藻類時代。
生命形式可以分成兩大類：自營生物，如植物，會產(chǎn)生自己要用的能量；異營生物，如動物，要食用其他有機(jī)體來取得能量。當(dāng)然，最早的生命形式不會有其他有機(jī)體可以食用，所以它們一定是自營生物，能量來自太陽或化學(xué)梯度。符合這些條件的，是地面上的地方，或海洋中接近表面的地方，比較有取得陽光的優(yōu)勢。
但在生命剛出現(xiàn)時，地球表面上的紫外線很可能太過嚴(yán)酷，讓生命無法存活下來。有一種環(huán)境能提供保護(hù)，阻擋紫外線，同時也有替代的能量來源：在海底蜿延的海底熱泉區(qū)，它們被數(shù)公里厚的海水覆蓋，完全處在黑暗中。
深海熱泉區(qū)是地球地殼上的裂縫，在那里，海水會滲入巖漿庫中，接著以高溫重新被噴射出來，附帶的泥漿中，富含礦物質(zhì)及簡單的化合物。深海熱泉區(qū)的陡峭化學(xué)梯度有特別集中的能量。還有其他證據(jù)證明深海熱泉區(qū)是生命起源：生命的最后共同祖先LUCA。LUCA并非最早的生命形式，但它已古早到我們無法追蹤。
即便如此，人類其實不知道LUCA是什么樣子的--沒有 LUCA化石，也沒有現(xiàn)代 LCUA存在--不過，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)今仍然存在的三大生命領(lǐng)域物種中有些共同的基因存在。因為這些基因存在于不同的物種和領(lǐng)域，它們一定是來自共同的祖先。這些共同基因告訴人們 LUCA住在一個很熱、沒有氧氣的地方，并從化學(xué)梯度取得能量--就像深海熱泉區(qū)的化學(xué)梯度。
有兩種深海熱泉區(qū)：黑煙囪和白煙囪。黑煙囪會釋放富含二氧化碳的酸性水，溫度高達(dá)攝氏數(shù)百度，且滿是硫磺、鐵、銅，以及其他對生命很重要的金屬。但現(xiàn)在科學(xué)家相信，對 LUCA而言，黑煙囪太熱了--所以，最可能是生命搖籃的候選地點是白煙囪。在各處的白煙囪當(dāng)中，在大西洋中洋脊有一個深海熱泉區(qū)，叫做失落城市，是最有可能的生命搖籃候選地點。這里噴出的海水是高度堿性的，且缺乏二氧化碳，但富含甲烷，溫度也比較適宜。鄰近的黑煙囪可能有提供失落城市的生命在演化時所必需要的二氧化碳，補全了支持最早有機(jī)體所必要的所有元素，這些有機(jī)體才能發(fā)散出去，形成現(xiàn)今地球上多樣化的生命。
有科學(xué)家認(rèn)為前寒武紀(jì)陸地表面已有了藍(lán)細(xì)菌生存，是從潮間帶的藻菌群落中移居而來。綠藻也有可能是最早的陸地的開拓者。當(dāng)藻類和真菌類移居到陸地的氣生環(huán)境中時，會很快結(jié)合形成地衣，它們可以在荒蕪的地表形成披殼。
人們在這一時期的古老地層中發(fā)現(xiàn)過微古植物化石、宏觀藻類化石及疊層石。生命在元古代得到進(jìn)一步繁榮，那時的地球已不再是滿目荒蕪了。初期地表已出現(xiàn)了一些范圍較廣、厚度較大、相對穩(wěn)定的大陸板塊。
因此，在巖石圈構(gòu)造方面元古代比太古代顯示了較為穩(wěn)定的特點。早元古代晚期的大氣圈已含有自由氧，而且隨著植物的日益繁盛與光合作用的不斷加強，大氣圈的含氧量繼續(xù)增加。元古代的中晚期藻類植物已十分繁盛，明顯區(qū)別于太古代。
元古代末期，大約從8.5-5.7億年，被命名為震旦紀(jì)，這是因為這段時間在生命演化歷程中具有承前啟后的意義。
“震旦”意指中國，古印度就稱華夏大地為“震旦”，德國地質(zhì)學(xué)家首先把它用于地層學(xué)。后來地質(zhì)學(xué)家們重新定義了震旦紀(jì)，中國著名地質(zhì)學(xué)家李四光等在長江三峽建立起完整的震旦紀(jì)地質(zhì)剖面，這就是有名的峽東剖面，它向全世界提供了地層對比的依據(jù)。
震旦紀(jì)已有了明確的生物證據(jù)，在動物界出現(xiàn)了低等的小型具硬殼的物種，以及大量裸露的高級動物，后者就是發(fā)現(xiàn)于澳大利亞的埃迪卡拉動物群。在植物方面表現(xiàn)為高級藻類（如紅藻、褐藻類等）的進(jìn)一步繁盛，宏觀藻類也得到飛速的發(fā)展，這時的地球已徹底改變一片死寂、毫無生氣的面貌了。震旦紀(jì)是元古代最后期一個獨特的地史階段。從生物的進(jìn)化看，震旦系因含有無硬殼的后生動物化石，而與不含可靠動物化石的元古界有了重要的區(qū)別；但與富含具有殼體的動物化石的寒武紀(jì)相比，震旦系所含的化石不僅種類單調(diào)、數(shù)量很少而且分布十分有限。因此，還不能利用其中的動物化石進(jìn)行有效的生物地層工作。震旦紀(jì)生物界最突出的特征是后期出現(xiàn)了種類較多的無硬殼后生動物，末期又出現(xiàn)少量小型具有殼體的動物。高級藻類進(jìn)一步繁盛，微體古植物出現(xiàn)了一些新類型，疊層石在震旦紀(jì)早期趨于繁盛，后期數(shù)量和種類都突然下降。再從巖石圈的構(gòu)造狀況來看，震旦紀(jì)時地表上已經(jīng)出現(xiàn)幾個大型的、相對穩(wěn)定的大陸板塊，之上已經(jīng)是典型的蓋層沉積，與古生界相似。因此，震旦紀(jì)可以被認(rèn)為是元古代與古生代之間的一個過渡階段。
埃迪卡拉動物群主要由類似水母類、蠕蟲類、海鰓綱的生物所組成，多保存為印痕化石，盡管它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)都很原始，但它們被認(rèn)為是20世紀(jì)古生物學(xué)最重大的發(fā)現(xiàn)之一。這一發(fā)現(xiàn)使科學(xué)界擯棄了長期以來認(rèn)為在寒武紀(jì)之前不可能出現(xiàn)后生動物化石的傳統(tǒng)觀念。所謂后生動物即指相對于原生動物的各種多細(xì)胞動物。
由此可知，藻類的歷史悠久，作用巨大，生命頑強。據(jù)說，藻類雖然主要為水生，但無處不在。某些變種可生活于土壤中，能耐受長期的缺水條件；另一些生活于雪中；少數(shù)種能在溫泉中繁盛生長。
這就是典型的“適者生存”哪！