Abiogenezė, idėja, kad gyvybė kilo iš negyvybės daugiau nei prieš 3,5 milijardo metų Žemėje. Abiogenezė teigia, kad pirmosios sukurtos gyvybės formos buvo labai paprastos ir laipsniško proceso metu tapo vis sudėtingesnės. Manoma, kad biogenezė, kurioje gyvybė gaunama iš kito gyvenimo reprodukcijos, buvo abiogenezė, kuri tapo neįmanoma, kai Žemės atmosfera įgis dabartinę sudėtį.
Nors daugelis abiogenezę prilygina archajiškai spontaniškos kartos teorijai, šios dvi idėjos yra gana skirtingos. Pagal pastarąją buvo manoma, kad sudėtingas gyvenimas (pvz., Skraistė ar pelė) atsirado savaime ir nuolatos iš negyvūninės materijos. Nors hipotetinis savaiminio generavimo procesas buvo paneigtas dar XVII amžiuje ir ryžtingai atmestas XIX amžiuje, abiogenezė nebuvo nei įrodyta, nei paneigta.
Oparino-Haldano teorija
1920-aisiais britų mokslininkas JBS Haldane ir Rusijos biochemikas Aleksandras Oparinas savarankiškai iškėlė panašias idėjas dėl sąlygų, būtinų gyvybei Žemėje kilti. Abu tikėjo, kad organinės molekulės gali būti suformuotos iš abiogeninių medžiagų, esant išoriniam energijos šaltiniui (pvz., Ultravioletiniams spinduliams), ir kad primityvioji atmosfera redukuojasi (turi labai mažai laisvo deguonies) ir joje, be kitų, yra amoniako ir vandens garų. dujos. Abu taip pat įtarė, kad pirmosios gyvybės formos atsirado šiltame primityviame vandenyne ir buvo heterotrofinės (gaunančios paruoštas maistines medžiagas iš ankstyvoje Žemėje esančių junginių), o ne autotrofiškos (maisto ir maistinių medžiagų generavimas iš saulės spindulių ar neorganinių medžiagų).
Oparinas manė, kad gyvenimas vystėsi iš koacervatų, mikroskopinių spontaniškai susiformavusių lipidų molekulių sferinių agregatų, kuriuos palaiko elektrostatinės jėgos ir kurie galėjo būti ląstelių pirmtakai. Oparino darbas su koacervatomis patvirtino, kad fermentai, kurie yra pagrindiniai biocheminių medžiagų apykaitos reakcijų metu, veikė efektyviau, kai yra membranose surištuose sferose, nei tada, kai jų nėra vandeniniuose tirpaluose. Haldanas, nepažįstamas Oparino koacervatų, manė, kad pirmiausia susiformuoja paprastos organinės molekulės ir esant ultravioletiniams spinduliams tampa vis sudėtingesnės, galiausiai sudarydamos ląsteles. Haldane'o ir Oparino idėjos sudarė pagrindą vėlesniais dešimtmečiais vykusiems abiogenezės tyrimams.
Millerio-Urey eksperimentas
1953 m. Amerikiečių chemikai Haroldas C. Urey ir Stanley Milleris išbandė Oparin-Haldane teoriją ir sėkmingai pagamino organines molekules iš kai kurių neorganinių komponentų, kurie, kaip manoma, buvo prebiotinėje Žemėje. Atlikus eksperimentą, kuris buvo žinomas kaip Millerio-Urey'io eksperimentas, abu mokslininkai sujungė šiltą vandenį su keturių dujų - vandens garų, metano, amoniako ir molekulinio vandenilio - mišiniu ir impulsą „atmosfera“ iškrovė. Skirtingi komponentai buvo skirti imituoti primityvųjį vandenyną, prebiotinę atmosferą ir šilumą (žaibo pavidalu). Po savaitės Milleris ir Urey nustatė, kad ankstyvojoje Žemėje imituotomis sąlygomis susidarė paprastos organinės molekulės, įskaitant aminorūgštis (baltymų statybinius blokus).
