Abiogenezis: az a gondolat, hogy az élet több mint 3,5 milliárd évvel ezelőtt a Földön a nem életből származik. Az abiogenezis azt sugallja, hogy az első életformák nagyon egyszerűek voltak, és egy fokozatos folyamat révén egyre összetettebbé váltak. A biogenezist, amelyben az élet más élet reprodukciójából származik, feltehetően abiogenezis előzte meg, amely lehetetlenné vált, amikor a Föld légköre megkapta jelenlegi összetételét.
Bár sokan azonosítják az abiogenezist a spontán generáció archaikus elméletével, a két ötlet eltérő. Utóbbi szerint a komplex élet (pl. Egy lepke vagy egér) spontán módon és folyamatosan a nem élő anyagból származik. Míg a spontán generáció hipotetikus folyamatát már a 17. században megcáfolták, és a 19. században határozottan elutasították, az abiogenezis nem bizonyult és nem cáfolt.
Az Oparin-Haldane elmélet
Az 1920-as években JBS Haldane brit tudós és Aleksandr Oparin orosz biokémikus önállóan fogalmazott meg hasonló ötleteket a Földön az élet eredetéhez szükséges feltételekkel kapcsolatban. Mindketten úgy vélték, hogy szerves molekulák képződhetnek abiogén anyagokból külső energiaforrás (pl. Ultraibolya sugárzás) jelenlétében, és hogy a primitív légkör redukálódik (nagyon alacsony mennyiségű szabad oxigént tartalmaz), és ammóniát és vízgőzt tartalmaz, többek között gázokat. Mindketten azt gyanították, hogy az első életformák a meleg, primitív óceánban jelentkeztek, és heterotróf jellegűek (előzetesen előállított tápanyagokat nyernek a Föld korai részében létező vegyületekből), nem pedig autorofikus jellegűek (élelmet és tápanyagokat generálnak napfényből vagy szervetlen anyagokból).
Oparin úgy vélte, hogy az élet koacervátumokból, mikroszkopikus spontán formájú, lipid molekulákból álló gömbös aggregátumokból származik, amelyeket elektrosztatikus erők tartanak össze, és amelyek a sejtek prekurzorai lehettek. Az Oparin koacervátumokkal végzett munkája megerősítette, hogy a metabolizmus biokémiai reakciói szempontjából alapvető enzimek hatékonyabban működtek, ha membránhoz kötött gömbökben vannak, mint vizes oldatokban. Az Oparin koacervátjaitól ismeretlen haldán úgy gondolta, hogy az egyszerű szerves molekulák először képződnek, és ultraibolya fény jelenlétében egyre összetettebbé válnak, végül sejteket képezve. Haldan és Oparin ötletei alapozták meg a későbbi évtizedekben elvégzett abiogenezis-kutatások nagy részét.
A Miller-Urey kísérlet
1953-ban Harold C. Urey és Stanley Miller amerikai kémikusok kipróbálták az Oparin-Haldane elméletet, és sikeresen előállítottak szerves molekulákat néhány szervetlen alkotóelemből, amelyek feltételezhetően jelen voltak a prebiotikus Földön. A Miller-Urey kísérletnek nevezett kísérletben a két tudós ötvözi a meleg vizet négy gáz - vízgőz, metán, ammónia és molekuláris hidrogén keverékével -, és elektromos kisülésekkel impulzusozta a „légkört”. A különféle komponensek célja az primitív óceán, az prebiotikus légkör és a hő (villámlás formájában) szimulálása volt. Egy héttel később Miller és Urey rájött, hogy a korai Föld szimulált körülményei között egyszerű szerves molekulák, köztük az aminosavak (a fehérjék építőkövei) képződtek.
