Abiogenesis, η ιδέα ότι η ζωή προήλθε από τη μη ζωή πάνω από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν στη Γη. Η Abiogenesis προτείνει ότι οι πρώτες μορφές ζωής που δημιουργήθηκαν ήταν πολύ απλές και μέσω μιας σταδιακής διαδικασίας έγινε όλο και πιο περίπλοκη. Η βιογένεση, στην οποία η ζωή προέρχεται από την αναπαραγωγή άλλης ζωής, προηγήθηκε πιθανώς από την αβιογένεση, η οποία έγινε αδύνατη όταν η ατμόσφαιρα της Γης ανέλαβε τη σημερινή της σύνθεση.
Αν και πολλές εξισώνουν την αβιογένεση με την αρχαϊκή θεωρία της αυθόρμητης παραγωγής, οι δύο ιδέες είναι εντελώς διαφορετικές. Σύμφωνα με το τελευταίο, η περίπλοκη ζωή (π.χ., μαργαρίτα ή ποντίκι) πιστεύεται ότι προκύπτει αυθόρμητα και συνεχώς από μη ζωντανή ύλη. Ενώ η υποθετική διαδικασία της αυθόρμητης παραγωγής απορρίφθηκε ήδη από τον 17ο αιώνα και απορρίφθηκε αποφασιστικά τον 19ο αιώνα, η αβιογένεση δεν αποδείχθηκε ούτε αποδείχθηκε.
Η θεωρία Oparin-Haldane
Τη δεκαετία του 1920 ο Βρετανός επιστήμονας JBS Haldane και ο Ρώσος βιοχημικός Αλεξάντρ Οπαρίν εξέθεσαν ανεξάρτητα παρόμοιες ιδέες σχετικά με τις προϋποθέσεις που απαιτούνται για την προέλευση της ζωής στη Γη. Και οι δύο πίστευαν ότι τα οργανικά μόρια θα μπορούσαν να σχηματιστούν από αβιογενή υλικά παρουσία εξωτερικής πηγής ενέργειας (π.χ. υπεριώδης ακτινοβολία) και ότι η πρωτόγονη ατμόσφαιρα μειώθηκε (έχοντας πολύ χαμηλές ποσότητες ελεύθερου οξυγόνου) και περιείχε αμμωνία και υδρατμούς, μεταξύ άλλων αέρια. Και οι δύο υποψιάστηκαν επίσης ότι οι πρώτες μορφές ζωής εμφανίστηκαν στον ζεστό, πρωτόγονο ωκεανό και ήταν ετεροτροφικές (λήψη προμορφωμένων θρεπτικών ουσιών από τις ενώσεις που υπήρχαν στην πρώιμη Γη) και όχι αυτοτροφικές (παραγωγή τροφίμων και θρεπτικών ουσιών από το ηλιακό φως ή ανόργανα υλικά).
Η Οπαρίνη πίστευε ότι η ζωή αναπτύχθηκε από συντεταγμένους, μικροσκοπικά σχηματιζόμενα αυθόρμητα σφαιρικά συσσωματώματα μορίων λιπιδίων που συγκρατούνται μαζί από ηλεκτροστατικές δυνάμεις και που μπορεί να ήταν πρόδρομοι κυττάρων. Η δουλειά της Oparin με τους συντεταγμένους επιβεβαίωσε ότι τα ένζυμα που είναι θεμελιώδη για τις βιοχημικές αντιδράσεις του μεταβολισμού λειτουργούσαν πιο αποτελεσματικά όταν περιέχονται σε σφαίρες που συνδέονται με μεμβράνη από ό, τι όταν είναι ελεύθερα σε υδατικά διαλύματα. Ο Haldane, άγνωστος με τους συντεταγμένους της Oparin, πίστευε ότι απλά οργανικά μόρια σχηματίστηκαν πρώτα και παρουσία υπεριώδους φωτός έγιναν όλο και πιο περίπλοκα, σχηματίζοντας τελικά κύτταρα. Οι ιδέες του Haldane και του Oparin αποτέλεσαν τα θεμέλια για μεγάλο μέρος της έρευνας για την αβιογένεση που πραγματοποιήθηκε τις τελευταίες δεκαετίες.
Το πείραμα Miller-Urey
Το 1953 οι Αμερικανοί χημικοί Harold C. Urey και Stanley Miller δοκίμασαν τη θεωρία Oparin-Haldane και παρήγαγαν με επιτυχία οργανικά μόρια από ορισμένα από τα ανόργανα συστατικά που πιστεύεται ότι υπήρχαν στην πρεβιοτική Γη. Σε αυτό που έγινε γνωστό ως πείραμα Miller-Urey, οι δύο επιστήμονες συνδύασαν ζεστό νερό με ένα μείγμα τεσσάρων αερίων - υδρατμών, μεθανίου, αμμωνίας και μοριακού υδρογόνου - και παλμούσαν την «ατμόσφαιρα» με ηλεκτρικές εκκενώσεις. Τα διάφορα στοιχεία προορίζονταν να προσομοιώσουν τον πρωτόγονο ωκεανό, την πρεβιοτική ατμόσφαιρα και τη θερμότητα (με τη μορφή κεραυνού), αντίστοιχα. Μία εβδομάδα αργότερα, ο Μίλερ και ο Ουρέι διαπίστωσαν ότι απλά οργανικά μόρια, συμπεριλαμβανομένων των αμινοξέων (τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών), είχαν σχηματιστεί υπό τις προσομοιωμένες συνθήκες της πρώιμης Γης.
