Betydande bevis tyder på att allt liv på jorden idag utvecklats från en gemensam gemensam förfader. Processen genom vilken den gemensamma förfadern bildad av icke-levande materia kallas abiogenes. Hur denna process ägde rum är ännu inte helt klarlagd och är fortfarande ett ämne för forskning. Bland forskare som är intresserade av livets ursprung, oavsett om proteiner, RNA eller någon annan molekyl kom först är ett hett debatterat ämne.
Proteiner först
I det berömda Urey-Miller-experimentet blandade forskare metan, vatten, ammoniak och väte i ett försök att simulera atmosfären på den tidiga jorden. Därefter avfyrade de elektriska gnistor genom denna blandning för att simulera blixt. Denna process gav aminosyror och andra organiska föreningar, vilket visade att tillstånd som de på den tidiga jorden kunde skapa aminosyror, byggstenarna i proteiner.
Men att komma från en blandning av aminosyror i lösning till ett intakt, fungerande protein ger många problem. Till exempel, över tid tenderar proteiner i vatten att bryta sönder snarare än att samlas i längre molekylära kedjor. Att fråga om proteiner eller DNA uppträdde presenterar också ett bekant kyckling-eller-äggproblem. Proteiner kan katalysera kemiska reaktioner, och DNA kan lagra genetisk information. Ingen av dessa molekyler ensamma är dock tillräckliga för livet; DNA och proteiner måste vara närvarande.
RNA först
En möjlig lösning är den så kallade RNA World-metoden, där RNA kom före antingen proteiner eller DNA. Denna lösning är attraktiv eftersom RNA kombinerar några av funktionerna i proteiner och DNA. RNA kan katalysera kemiska reaktioner precis som proteiner, och det kan lagra genetisk information precis som DNA. Och det cellulära maskineriet som använder RNA för att syntetisera protein är delvis gjort av RNA och förlitar sig på att RNA gör sitt jobb. Detta antyder att RNA kan ha spelat en avgörande roll i livets tidiga historia.
RNA-syntes
Ett problem med RNA World-hypotesen är dock själva RNA: s natur. RNA är en polymer eller kedja av nukleotider. Det är inte helt klart hur dessa nukleotider bildades eller hur de skulle ha sammanförts för att bilda polymerer under tidiga jordförhållanden.
2009 föreslog den brittiska forskaren John Sutherland en fungerande lösning genom att meddela att hans laboratorium hade hittat en process som kunde bygga nukleotider från byggstenar som troligen var närvarande tidigt Jorden. Det är möjligt att denna process kunde ha gett upphov till nukleotider, som sedan länkades av reaktioner som ägde rum längs ytan av mikroskopiska lerskikt.
Metabolism först
Även om RNA-First-scenariot är mycket populärt bland forskare från livets ursprung, finns det en annan förklaring som föreslår att ämnesomsättningen kom före RNA, DNA eller protein. Detta första ämnesomsättningsscenario antyder att liv uppstod i närheten av högtrycksmiljöer med hög temperatur som djuphavsöppningar med varmvatten. Dessa förhållanden drev reaktioner katalyserade av mineraler och gav upphov till en rik blandning av organiska föreningar. Dessa föreningar blev i sin tur byggstenar för polymerer som proteiner och RNA. Vid tidpunkten för publiceringen finns det dock inte tillräckligt med bevis för att slutgiltigt förklara om metabolism-först eller RNA World-metoden är korrekt.