Būtiski pierādījumi liecina, ka visa dzīve uz Zemes mūsdienās attīstījās no kopīga priekšteča. Procesu, kurā kopīgais sencis izveidojās no nedzīvas vielas, sauc par abiogenēzi. Kā šis process notika, vēl nav pilnībā izprotams un joprojām ir pētījumu objekts. Starp zinātniekiem, kurus interesē dzīvības izcelsme, neatkarīgi no tā, vai olbaltumvielas, RNS vai kāda cita molekula ir pirmā, ir ļoti strīdīga tēma.
Vispirms olbaltumvielas
Slavenajā Urija-Millera eksperimentā zinātnieki sajauca metānu, ūdeni, amonjaku un ūdeņradi, cenšoties simulēt agrīnās Zemes atmosfēru. Pēc tam viņi caur šo maisījumu raidīja elektriskās dzirksteles, lai imitētu zibeni. Šis process ieguva aminoskābes un citus organiskus savienojumus, parādot, ka tādi apstākļi kā agrīnā Zeme var radīt aminoskābes, olbaltumvielu celtniecības blokus.
Bet nokļūšana no aminoskābju maisījuma šķīdumā uz neskartu, funkcionējošu olbaltumvielu rada daudz problēmu. Piemēram, laika gaitā olbaltumvielas ūdenī mēdz sadalīties, nevis saplūst garākās molekulārajās ķēdēs. Arī jautājums, vai vispirms parādās olbaltumvielas vai DNS, rada pazīstamu vistas vai olu problēmu. Olbaltumvielas var katalizēt ķīmiskās reakcijas, un DNS var uzglabāt ģenētisko informāciju. Tomēr neviena no šīm molekulām vien nav pietiekama dzīvībai; Jābūt DNS un olbaltumvielām.
RNS Vispirms
Viens no iespējamiem risinājumiem ir tā sauktā RNS pasaules pieeja, kurā RNS bija pirms vai nu olbaltumvielām, vai DNS. Šis risinājums ir pievilcīgs, jo RNS apvieno dažas olbaltumvielu un DNS iezīmes. RNS var katalizēt ķīmiskās reakcijas tāpat kā olbaltumvielas, un tā var glabāt ģenētisko informāciju tāpat kā DNS. Šūnu mehānisms, kas izmanto RNS olbaltumvielu sintezēšanai, daļēji ir izgatavots no RNS un paļaujas uz RNS, lai veiktu savu darbu. Tas liek domāt, ka RNA varētu būt bijusi izšķiroša loma agrīnā dzīves vēsturē.
RNS sintēze
Viena no RNS pasaules hipotēzes problēmām tomēr ir pašas RNS raksturs. RNS ir nukleotīdu polimērs vai ķēde. Nav pilnīgi skaidrs, kā šie nukleotīdi izveidojās vai kā tie būtu apvienojušies, veidojot polimērus agrīnā Zemes apstākļos.
2009. gadā britu zinātnieks Džons Saterlends ierosināja efektīvu risinājumu, paziņojot, ka viņa laboratorija ir atradusi process, kas varētu veidot nukleotīdus no celtniecības blokiem, kas, iespējams, bija agrīnā stadijā Zeme. Iespējams, ka šis process varēja izraisīt nukleotīdus, kurus pēc tam saistīja reakcijas, kas norisinājās pa mikroskopisko māla slāņu virsmu.
Vispirms metabolisms
Lai gan scenārijs “RNS-First” ir ļoti populārs dzīves zinātnieku vidū, ir vēl viens skaidrojums, kas ierosina, ka vielmaiņa notika pirms RNS, DNS vai olbaltumvielām. Šis metabolisma pirmais scenārijs liek domāt, ka dzīvība radās netālu no augsta spiediena un augstas temperatūras vidēm, piemēram, dziļjūras, karstā ūdens atverēm. Šie apstākļi izraisīja reakcijas, kuras katalizēja minerāli, un radīja bagātīgu organisko savienojumu maisījumu. Šie savienojumi savukārt kļuva par tādu polimēru kā proteīni un RNS celtniecības blokiem. Publicēšanas laikā tomēr nav pietiekami daudz pierādījumu, lai pārliecinoši izskaidrotu, vai metabolisma pirmā vai RNS pasaules pieeja ir pareiza.