Abiogènesi, la idea que la vida va sorgir de la vida no fa més de 3.500 milions d’anys a la Terra. Abiogènesi proposa que les primeres formes de vida generades eren molt simples i mitjançant un procés gradual es feien cada cop més complexes. La biogènesi, en la qual la vida es deriva de la reproducció d’altres vides, presumiblement va ser precedida per l’abaogenesi, que es va fer impossible un cop l’atmosfera terrestre va assumir la seva composició actual.
Tot i que molts equiparen l’abioogènesi amb la teoria arcaica de la generació espontània, les dues idees són força diferents. Segons aquest últim, es pensava que la vida complexa (per exemple, un mag o ratolí) sorgeix espontàniament i contínuament de la matèria no viva. Tot i que el hipotètic procés de generació espontània es va desaprovar ja des del segle XVII i es va rebutjar decisivament al segle XIX, l'abiogènesi no ha estat demostrada ni refutada.
La teoria Oparin-Haldane
A la dècada de 1920, el científic britànic JBS Haldane i el bioquímic rus Aleksandr Oparin van exposar de manera independent idees similars sobre les condicions necessàries per a l'origen de la vida a la Terra. Tots dos creien que les molècules orgàniques es podrien formar a partir de materials abiogènics en presència d’una font d’energia externa (per exemple, radiació ultraviolada) i que l’atmosfera primitiva es reduïa (amb quantitats molt baixes d’oxigen lliure) i contenia amoníac i vapor d’aigua, entre d’altres. gasos. Ambdós també sospitaven que les primeres formes de vida apareixien a l'oceà càlid i primitiu i eren heteròtrofes (obtenint nutrients preformats dels compostos existents a la Terra primerenca) en lloc d'autòtrofes (generant aliments i nutrients a partir de la llum solar o dels materials inorgànics).
Oparin va creure que la vida es va desenvolupar a partir de coacervats, microscòpics formats agregats esfèrics de forma espontània de molècules de lípids que estan units entre si per forces electrostàtiques i que poden ser precursors de les cèl·lules. El treball d’Oparin amb coacervats va confirmar que els enzims fonamentals per a les reaccions bioquímiques del metabolisme funcionaven de manera més eficient quan es troben dins de les esferes unides a la membrana que quan es troben lliures en solucions aquoses. Haldane, poc conegut amb els coacervats d'Oparin, va creure que les molècules orgàniques simples es van formar primer i en presència de llum ultraviolada es van tornar cada cop més complexes, formant finalment cèl·lules. Les idees de Haldane i Oparin van constituir les bases de bona part de la investigació sobre l'abiogènesi que va tenir lloc en les dècades posteriors.
L’experiment de Miller-Urey
El 1953, els químics nord-americans Harold C. Urey i Stanley Miller van provar la teoria d'Oparin-Haldane i van produir amb èxit molècules orgàniques a partir d'alguns dels components inorgànics que es creien presents a la Terra prebiòtica. En el que es coneixia com a experiment Miller-Urey, els dos científics van combinar aigua tèbia amb una barreja de quatre gasos –vapor d’aigua, metà, amoníac i hidrogen molecular– i van impulsar l’atmosfera amb descàrregues elèctriques. Els diferents components tenien com a objectiu simular l'oceà primitiu, l'atmosfera prebiòtica i la calor (en forma de llamp), respectivament. Una setmana després, Miller i Urey van trobar que les molècules orgàniques simples, inclosos els aminoàcids (els blocs de proteïnes), s’havien format en les condicions simulades de la Terra primerenca.
