Abiogeneză, ideea că viața a apărut din viața non-vieții cu mai mult de 3,5 miliarde de ani în urmă pe Pământ. Abiogeneza propune că primele forme de viață generate au fost foarte simple și printr-un proces gradual au devenit din ce în ce mai complexe. Biogeneza, în care viața este derivată din reproducerea altei vieți, a fost probabil precedată de abiogeneză, care a devenit imposibilă odată ce atmosfera Pământului și-a asumat compoziția actuală.
Deși mulți echivalează abiogeneza cu teoria arhaică a generației spontane, cele două idei sunt destul de diferite. Conform acestuia din urmă, se credea că viața complexă (de exemplu, un vrăjit sau un șoarece) provine spontan și continuu din materie fără vită. Deși procesul ipotetic de generare spontană a fost respins încă din secolul al XVII-lea și respins în mod decisiv în secolul al XIX-lea, abiogeneza nu a fost nici dovedită și nici respinsă.
Teoria Oparin-Haldane
În anii 1920, omul de știință britanic JBS Haldane și biochimistul rus Aleksandr Oparin au stabilit în mod independent idei similare cu privire la condițiile necesare pentru originea vieții pe Pământ. Ambele credeau că moleculele organice pot fi formate din materiale abiogene în prezența unei surse externe de energie (de exemplu, radiații ultraviolete) și că atmosfera primitivă se reduce (având cantități foarte mici de oxigen liber) și conține amoniac și vapori de apă, printre altele Gaze. Amândoi au bănuit, de asemenea, că primele forme de viață au apărut în oceanul cald și primitiv și au fost heterotrofe (obținând nutrienți preformate din compușii existenți pe Pământul timpuriu), mai degrabă decât autotrofe (care generează alimente și nutrienți din lumina soarelui sau din materialele anorganice).
Oparin credea că viața s-a dezvoltat din coacervate, microscopice formate spontan agregate sferice ale moleculelor lipidice care sunt ținute împreună de forțele electrostatice și care ar putea fi precursorii celulelor. Lucrările lui Oparin cu coacervate au confirmat că enzimele fundamentale pentru reacțiile biochimice ale metabolismului au funcționat mai eficient atunci când sunt cuprinse în sferele legate de membrană decât atunci când sunt libere în soluții apoase. Haldane, necunoscut cu coacervatele lui Oparin, credea că moleculele organice simple s-au format mai întâi și în prezența luminii ultraviolete au devenit din ce în ce mai complexe, formând în cele din urmă celule. Ideile lui Haldane și Oparin au constituit temelia pentru o mare parte din cercetarea abiogenezei care a avut loc în decenii ulterioare.
Experimentul Miller-Urey
În 1953, chimistii americani Harold C. Urey și Stanley Miller au testat teoria Oparin-Haldane și au produs cu succes molecule organice din unele componente anorganice despre care se crede că au fost prezente pe Pământul prebiotic. În ceea ce a devenit cunoscut sub numele de experiment Miller-Urey, cei doi oameni de știință au combinat apa caldă cu un amestec de patru gaze - vapori de apă, metan, amoniac și hidrogen molecular - și au pulsat „atmosfera” cu descărcări electrice. Diferitele componente au fost menite să simuleze oceanul primitiv, atmosfera prebiotică și, respectiv, căldura (sub formă de fulger). O săptămână mai târziu, Miller și Urey au descoperit că moleculele organice simple, inclusiv aminoacizii (blocurile de construcție ale proteinelor), s-au format în condițiile simulate ale Pământului timpuriu.
