Біохімічна еволюція
Серед астрономів, геологів і біологів прийнято вважати, що вік Землі становить приблизно 4,5 - 5 млрд. років.
На думку багатьох біологів, в минулому стан нашої планети був малий схоже на сьогодняшній: ймовірно температура на поверхні була дуже високою (4000 - 8000С), і по мірі того, як Земля остигала, карбон і більше за тугоплавкі метали конденсувалися і утворили земну кору; поверхня планети була, ймовірно, голою і нерівною, оскільки на ній внаслідок вулканічної активності, переміщень і стиснень кори, викликаної охолоджуванням, відбувалося утворення складок і розривів.
Вважають, що гравітаційне поле ще недостатньо щільної планети не могло втримувати легкі гази: водень, кисень, азот, гелій і аргон, і вони йшли з атмосфери. Але прості з'єднання, що містять серед інших ці елементи (вода, аміак, CO2 і метан). Доти, поки температура Землі не впала нижче за 100°C, вся вода знаходилася в пароподібному стані. Атмосфера була, по видимому, «відновною», про що свідчить наявність в самих древніх породах металів у відновленій формі (наприклад, двовалентне залізо). Більш молоді породи містять метали в окисленій формі (Fe3+). Відсутність кисня, ймовірно, була необхідною умовою для виникнення життя; як показують лабораторні досліди, органічні речовини (основа життя) набагато легше утворяться в атмосфері бідній киснем.
У 1923р. А.І Опарін, виходячи з теоретичних міркувань, запропонував думку, що органічні речовини можливо вуглеводороди, могли створюватися в океані з більш простих сполук. Енергію для цих процесів постачала інтенсивна сонячна радіація, головним чином ультрафіолетове випромінювання, що падало на Землю до того, як утворилася куля озону, який став затримувати велику її частину. На думку Опаріна, різноманітність простих сполук, що знаходилися в океанах, площа поверхні Землі, доступність енергії і масштаби часу дозволяють передбачити, що в океанах поступово нагромадилися органічні речовини і утворився «первісний бульйон», в якому могло виникнути життя.
У 1953 р. Стенлі Мілер у ряді експериментів моделював умови, що приблизно існували на первісній Землі. У створеній ним установці йому вдалося синтезувати багато які речовини, що мають важливе біологічне значення, в тому числі ряд амінокислот, аденін і простий цукор, такий як рибоза. Після цього Орджел в Інституті Солка в схожому експерименті синтезував нуклеотидні ланцюга довжиною в шість мономірних одиниць (прості нуклеїнові кислоти).
Пізніше виникло припущення, що в первинній атмосфері у відносно високої концентрації містився двоокис вуглеводу. Нещодавні експерименти, проведені з використанням установки Мілера, в яку вмістили суміш CO2 і H2O, і тільки слідові кількості інших газів, дали такі ж результати, які отримав Мілер. Теорія Опаріна завоювала широке визнання, але вона не вирішує проблеми, пов'язані з переходом від складних органічних речовин до простих живих організмів. Саме в цьому аспекті теорія біохімічної еволюції представляєзагальну схему, прийнятну для більшості біологів.
Опарін вважав, що вирішальна роль в перетворенні неживого в живе належала білкам. Завдяки амфотерності білків вони здібні до утворення колоїдних гідрофільних комплексів- притягають до себе молекули води, що створюють навколо них оболонку. Ці комплекси можуть відособлятися від водної фази, в якій вони суспендировані, і утворювати свого роду емульсію. Злиття таких комплексів один з одним призводить до відділення колоїдів від середовища - процес, званий коацервацієй. Багаті колоїдами коацервати, можливо, були здатні обмінюватися з навколишнім середовищем речовинами і виборче нагромаджувати різні сполуки, особливо кристалоїди. Колоїдний склад даного коацервату, очевидно, залежав від складу середовища. Різноманітність складу «бульйону» в різних місцях вела до відмінностей в складі коацерватів і постачала таким чином сировину для «біохімічного природного відбору».
Передбачається, що в самих коацерватах вхідні в їх склад речовини вступали в подальші хімічні реакції; при цьому відбувалося поглинання коацерватами іонів металів і утворення ферментів. На межі між коацерватами і середовищемшикувалися молекули ліпідів, що призводило до утворення примітивної клітинної мембрани, що забезпечувала коацерватам стабільність. Внаслідок включення в коацерватпередіснуючої молекули, здатної до самовоспроизведению і внутрішньої перебудови покритого липидной оболонкою коацервата, могла виникнути первинна клітка. Збільшення розмірів коацерватів і їх фрагментація, можливо, вели до утворення ідентичних коацерватів, які могли поглинати більше компонентів середовища, так, що цей процес міг продовжуватися. Така гадана послідовність подій повинна була призвести до появи примітивного самовідтворюваногогетеротрофного організму, що харчувався органічними речовинами первинного бульйону.
Хоч цю гіпотезу походження життя визнають дуже багато які вчені, у деяких вона викликає сумніви через велику кількість допущень і припущень. Астроном Фред Хойл недавно висловив думку, що думка про виникнення життя внаслідок описаних вище випадкових взаємодій молекул «так же безглузда і неправдоподібна, як твердження, що ураган, що пронісся над сміттєвим звалищем, може привести до збирання Боїнга-747».
Саме важке для цієї теорії пояснити поява здатностіживих систем до самовідтворення. Гіпотези з цього питання поки малопереконливі.
Багато які з цих «теорій» і пояснення існуючої різноманітності, що пропонуються ними видів використовують одні і ті ж дані, але роблять упор на різні їх аспекти. Наукові теорії можуть бути фантастичними одного боку, і скептичними - з іншою. Теологічні міркування також можуть знайти собі місце в цих рамках в залежності від релігійних поглядів їх авторів. Однимз головних пунктів розбіжностей, навіть ще в додарвинські часи, було питання про співвідношення між науковими і теологічними поглядами на історію життя.