Si pensa che l’origine della vita sia avvenuta tra 4.4 miliardi di anni fa, quando gli oceani e i continenti stavano appena iniziando a formarsi, e 2.7 miliardi di anni fa, quando è ampiamente accettato che i microrganismi esistessero in gran numero a causa della loro influenza sugli isotopi rapporti negli strati pertinenti. Dove esattamente in questo intervallo di 1.7 miliardi di anni si possa trovare la vera origine della vita è meno certo. Un documento controverso pubblicato nel 2002 dal paleontologo dell’UCLA William Schopf sosteneva che le formazioni geologiche ondulate chiamate stromaliti in realtà contengono microbi di alghe fossili di 3.5 miliardi di anni. Alcuni paleontologi non sono d’accordo con le conclusioni di Schopf e stimano la prima vita a circa 3.0 miliardi di anni invece di 3.5 miliardi.
Le prove della cintura supercrostale di Isua nella Groenlandia occidentale suggeriscono una data ancora precedente per l’origine della vita: 3.85 miliardi di anni fa. S. Mojzis effettua questa stima sulla base delle concentrazioni di isotopi. Poiché la vita assorbe preferenzialmente l’isotopo Carbon-12, le aree in cui è esistita la vita contengono un rapporto più alto del normale di Carbon-12 rispetto al suo isotopo più pesante, Carbon-13. Questo è ampiamente noto, ma l’interpretazione dei sedimenti è meno semplice e i paleontologi non sono sempre d’accordo sulle conclusioni dei loro colleghi.
Non conosciamo le condizioni geologiche esatte di questo pianeta 3 miliardi di anni fa, ma abbiamo un’idea approssimativa e possiamo ricreare queste condizioni in un laboratorio. Stanley Miller e Harold Urey hanno ricreato queste condizioni nella loro famosa indagine del 1953, l’esperimento Miller-Urey. Utilizzando una miscela di gas altamente ridotta (non ossigenata) come metano, ammoniaca e idrogeno, questi scienziati hanno sintetizzato monomeri organici di base, come gli amminoacidi, in un ambiente completamente inorganico. Ora, gli amminoacidi fluttuanti sono ben lontani dai microrganismi auto-replicanti e impregnati del metabolismo, ma almeno danno un suggerimento su come le cose potrebbero essere iniziate.
Nei grandi oceani caldi della Terra primordiale, quintilioni di queste molecole si scontrano e si combinano casualmente, creando alla fine un rudimentale protogenoma di qualche tipo. Tuttavia, questa ipotesi è confusa dal fatto che l’ambiente creato nell’esperimento Miller-Urey aveva alte concentrazioni di sostanze chimiche che avrebbero impedito la formazione di polimeri complessi dai blocchi costitutivi del monomero.
Negli anni ‘1950 e ‘1960, un altro ricercatore, Sidney Fox, creò un ambiente simile alla Terra in un laboratorio e ne studiò le dinamiche. Osservò la formazione spontanea di peptidi dai precursori degli amminoacidi e vide che queste sostanze chimiche a volte si organizzavano in microsfere o membrane sferiche chiuse, che suggerì fossero protocellule. Se si formassero alcune microsfere capaci di incoraggiare la crescita di altre microsfere intorno a loro, si tratterebbe di una forma primitiva di auto-replicazione, e alla fine l’evoluzione darwiniana prenderebbe il sopravvento, creando efficaci autoreplicatori come i cianobatteri odierni.
Un’altra scuola di pensiero popolare sull’origine della vita, l'”ipotesi del mondo a RNA”, suggerisce che la vita si formi quando le molecole di RNA primitive sono diventate in grado di catalizzare la propria replicazione. La prova di ciò è che l’RNA può sia immagazzinare informazioni che catalizzare reazioni chimiche. La sua importanza fondamentale nella vita moderna suggerisce anche che la vita odierna potrebbe essersi evoluta da precursori di tutti RNA.
L’origine della vita continua ad essere un tema caldo per la ricerca e la speculazione. Forse un giorno ci saranno prove sufficienti, o qualcuno abbastanza intelligente, che scopriremo come è successo davvero.