Väsentliga bevis tyder på att allt liv på jorden idag utvecklas från en gemensam gemensam förfader. Processen genom vilken den gemensamma förfäderna bildades från icke-levande materia kallas abiogenes. Hur denna process ägde rum är ännu inte fullständigt förstådd och är fortfarande ett ämne för forskning. Bland forskare som är intresserade av livets ursprung, huruvida proteiner, RNA eller någon annan molekyl kom först är ett hett debatterat ämne.

Proteiner första

I det berömda Urey-Miller-experimentet blandade forskare metan , vatten, ammoniak och väte i ett försök att simulera atmosfären i den tidiga Jorden. Därefter avfyrade de elektriska gnistor genom denna blandning för att simulera blixten. Denna process gav aminosyror och andra organiska föreningar, vilket visade att förhållanden som de i början av jorden kunde skapa aminosyror, byggstenarna i proteiner.

Men att komma från en blandning av aminosyror i lösning till en intakt, fungerande protein presenterar många problem. Till exempel tenderar proteiner i vatten över tiden att splittras i stället för att monteras i längre molekylära kedjor. Fråga om huruvida proteiner eller DNA dykt upp först presenterar ett välbekant problem med kyckling eller ägg. Proteiner kan katalysera kemiska reaktioner, och DNA kan lagra genetisk information. Men ingen av dessa molekyler är ensamma tillräckliga för livet. DNA och proteiner måste vara närvarande.

RNA Första

En möjlig lösning är den så kallade RNA World-metoden, där RNA kom före proteiner eller DNA. Denna lösning är attraktiv eftersom RNA kombinerar några av egenskaperna hos proteiner och DNA. RNA kan katalysera kemiska reaktioner precis som proteiner, och det kan lagra genetisk information precis som DNA. Och den cellulära maskin som använder RNA för att syntetisera protein tillverkas delvis av RNA och bygger på RNA för att göra sitt jobb. Detta tyder på att RNA kan ha spelat en avgörande roll i livets tidiga historia.

RNA Synthesis

Ett problem med RNA World-hypotesen är emellertid naturen hos RNA själv. RNA är en polymer eller kedja av nukleotider. Det är inte helt klart hur dessa nukleotider bildades eller hur de skulle ha samlats för att bilda polymerer under tidiga jordförhållanden.

Under 2009 föreslog British Scientist John Sutherland en fungerande lösning genom att tillkännage att hans lab hade funnit en process som kunde bygga nukleotider från byggstenar som förmodligen var närvarande på den tidiga jorden. Det är möjligt att denna process skulle ha kunnat ge upphov till nukleotider, vilka sedan länkades genom reaktioner som ägde rum längs ytan av mikroskopiska lager av lera.

Metabolism första

Även om RNA-första scenariot är väldigt populär bland vetenskapsmän som har sitt ursprung i livet, finns det en annan förklaring, som föreslår att metabolismen kom före RNA, DNA eller protein. Detta metabolism-första scenariot föreslår att livet uppstod nära högtrycks-, högtemperaturmiljöer som djuphavs, varmvattenventiler. Dessa förhållanden drev reaktioner katalyserade av mineraler och gav upphov till en rik blandning av organiska föreningar. Dessa föreningar blev i sin tur byggnadsblocken för polymerer, såsom proteiner och RNA. Vid tidpunkten för offentliggörandet finns emellertid inte tillräckligt med bevis för att förklara avgörande huruvida metabolismen-första eller RNA-världsinriktningen är korrekt.