Vad är livets ursprung?
Livets ursprung tros ha inträffat någon gång mellan 4,4 miljarder år sedan, när oceanerna och kontinenterna just började bildas, och för 2,7 miljarder år sedan, när det är allmänt accepterat att mikroorganismer fanns i stort antal på grund av deras inflytande över isotop förhållanden i relevanta skikt. Där exakt under detta 1,7 miljarder år det livliga ursprunget kan hittas är mindre säker. Ett kontroversiellt papper som publicerades 2002 av UCLA-paleontologen William Schopf hävdade att vågiga geologiska formationer som kallas stromaliter i själva verket innehåller 3,5 miljarder år gamla fossiliserade algmikrober. Vissa paleontologer håller inte med Schopfs slutsatser och uppskattar det första livet på omkring 3,0 miljarder år i stället för 3,5 miljarder.
Bevis från Isua supercrustal bälte i västra Grönland tyder på ett ännu tidigare datum för livets ursprung - 3,85 miljarder år sedan. S. Mojzis gör denna uppskattning baserad på isotopkoncentrationer. Eftersom livet företrädesvis tar upp isotopen Carbon-12, innehåller områden där livet har existerat ett högre-än-normalt förhållande mellan Carbon-12 och dess tyngre isotop, Carbon-13. Detta är allmänt känt, men tolkningen av sediment är mindre okomplicerad, och paleontologer håller inte alltid med om sina kollegas slutsatser.
Vi vet inte de exakta geologiska förhållandena på denna planet för 3 miljarder år sedan, men vi har en grov idé och kan återskapa dessa förhållanden i ett laboratorium. Stanley Miller och Harold Urey återskapade dessa förhållanden i deras berömda utredning 1953, Miller-Urey-experimentet. Med hjälp av en mycket reducerad (icke-syresatt) blandning av gaser som metan, ammoniak och väte syntetiserade dessa forskare basiska organiska monomerer, såsom aminosyror, i en helt oorganisk miljö. Nu är fritt flytande aminosyror långt ifrån självreplikerande, metabolisminträngda mikroorganismer, men de ger åtminstone ett förslag till hur saker kan ha kommit igång.
I de stora varma haven på den tidiga jorden skulle kvintillioner av dessa molekyler slumpmässigt kollidera och kombinera, och så småningom göra ett rudimentärt proto-genom av något slag. Emellertid förvirras denna hypotes av det faktum att miljön som skapades i Miller-Urey-experimentet hade höga koncentrationer av kemikalier som skulle ha förhindrat bildandet av komplexa polymerer från monomers byggstenar.
På 1950- och 1960-talet gjorde en annan forskare, Sidney Fox, en tidigt jordliknande miljö i ett labb och studerade dynamiken. Han observerade den spontana bildningen av peptider från aminosyra-prekursorer, och såg att dessa kemikalier ibland arrangerade sig i mikrosfärer, eller stängda sfäriska membran, som han föreslog var protoceller. Om vissa mikrosfärer bildades som kunde uppmuntra tillväxten av ytterligare mikrosfärer runt dem, skulle det utgöra en primitiv form av självreplikation och så småningom skulle darwinisk utveckling ta över och skapa effektiva självreplikatorer som dagens cyanobakterier.
En annan populär tankehögskola om livets ursprung, "RNA-världshypotesen", antyder att liv bildas när primitiva RNA-molekyler blev kapabla att katalysera sin egen replikering. Bevis för detta är att RNA både kan lagra information och katalysera kemiska reaktioner. Dess grundläggande betydelse i det moderna livet antyder också att livet i dag kan ha utvecklats från alla RNA-föregångare.
Livets ursprung är fortfarande ett hett ämne för forskning och spekulation. Kanske en dag kommer det att finnas tillräckligt med bevis, eller någon smart nog att vi får lära oss hur det faktiskt hände.