Abiogenese, ideen om at livet oppsto fra ikke-livet for mer enn 3,5 milliarder år siden på jorden. Abiogenese foreslår at de første livsformene som ble generert var veldig enkle og gjennom en gradvis prosess ble stadig mer kompliserte. Biogenese, der livet er avledet fra reproduksjon av annet liv, ble antagelig forutløst av abiogenese, som ble umulig når jordas atmosfære antok sin nåværende sammensetning.
Selv om mange sidestiller abiogenese med den arkaiske teorien om spontan generasjon, er de to ideene ganske forskjellige. I følge sistnevnte ble komplekse liv (for eksempel en maggot eller mus) antatt å oppstå spontant og kontinuerlig fra ikke-levende materie. Mens den hypotetiske prosessen med spontan generasjon ble motbevist allerede på 1600-tallet og avgjort på 1800-tallet, har abiogenese verken blitt bevist eller motbevist.
Oparin-Haldane-teorien
På 1920-tallet presenterte den britiske forskeren JBS Haldane og den russiske biokjemikeren Aleksandr Oparin uavhengige lignende ideer om forholdene som er nødvendige for livets opprinnelse på jorden. Begge mente at organiske molekyler kunne dannes fra abiogene materialer i nærvær av en ekstern energikilde (f.eks. Ultrafiolett stråling) og at den primitive atmosfæren reduserte (med veldig lave mengder fritt oksygen) og inneholdt ammoniakk og vanndamp, blant annet gasser. Begge mistenkte også at de første livsformene dukket opp i det varme, primitive havet og var heterotrofisk (oppnådde forformede næringsstoffer fra forbindelsene som eksisterer på den tidlige jord) snarere enn autotrofisk (genererende mat og næringsstoffer fra sollys eller uorganiske materialer).
Oparin mente at livet utviklet seg fra koacervater, mikroskopiske spontant dannede sfæriske aggregater av lipidmolekyler som holdes sammen av elektrostatiske krefter og som kan ha vært forløpere til celler. Oparin arbeid med koacervater bekreftet at enzymer som er grunnleggende for de biokjemiske reaksjonene i metabolismen, fungerte mer effektivt når de er inneholdt i membranbundne sfærer enn når de er frie i vandige oppløsninger. Haldane, ukjent med Oparin's coacervates, mente at enkle organiske molekyler ble dannet først og i nærvær av ultrafiolett lys ble stadig mer komplekse og til slutt danner celler. Haldane og Oparin sine ideer dannet grunnlaget for mye av forskningen om abiogenese som fant sted i senere tiår.
Miller-Urey-eksperimentet
I 1953 testet amerikanske kjemikere Harold C. Urey og Stanley Miller Oparin-Haldane-teorien og produserte organiske molekyler med suksess fra noen av de uorganiske komponentene som antas å ha vært til stede på den prebiotiske jorden. I det som ble kjent som Miller-Urey-eksperimentet, kombinerte de to forskerne varmt vann med en blanding av fire gasser - vanndamp, metan, ammoniakk og molekylært hydrogen - og pulserte "atmosfæren" med elektriske utladninger. De forskjellige komponentene var ment å simulere henholdsvis det primitive hav, den prebiotiske atmosfæren og varmen (i form av lyn). En uke senere fant Miller og Urey ut at enkle organiske molekyler, inkludert aminosyrer (byggesteinene til proteiner), hadde dannet seg under de simulerte forholdene på tidlig jord.
