Возраст нашей планеты составляет примерно 4,5 миллиардов лет, и большая часть истории Земли связана с существованием на ней жизни в той или иной форме. Теории происхождения жизни многообразны. Некоторые ученые полагают, что жизнь на Земле зародилась в тот момент, когда окружающая среда достаточно стабилизировалась для того, чтобы живой организм смог в ней выжить.
Древнейшие свидетельства существования жизни на Земле обнаружены в окаменелостях цианобактерий. Эти окаменелости получили название строматоиты, их обнаружили в Австралии и по оценкам ученых, возраст этих находок составляет 3,4 миллиарда лет. Эти бактерии существуют на Земле по сей день и представляют собой биологически сложный организм: у них присутствуют клеточные стенки, защищающие ДНК, которые участвуют в образовании белка. Строение этих бактерий позволяет ученым предположить, что жизнь могла появиться на земле примерно 3,8 миллиардов лет назад.
Примерно определив временную отметку появления жизни на Земле, ученые до сих пор не могут однозначно ответить на вопрос, каким образом на Земле появились первые живые организмы. В разное время предлагались самые разные теории происхождения жизни, ни одну из них до сих пор не представляется возможным ни полностью доказать, ни полностью опровергнуть, поэтому ни одна из существующих на сегодняшний день теорий происхождения жизни не считается истинной и общепринятой.
Среди огромного количества гипотез и предположений, выделяют несколько основных версий: некоторые из них базируются на вопросе, а не попала ли жизнь на Землю из других миров, с падающего астероида или пролетающей мимо кометы, а некоторые гипотезы допускают, что жизнь на земле появлялась не единожды, в какой-то момент исчезая и появляясь снова.
Фактически в направлении гипотез о происхождении жизни существует две основные школы: первая утверждает то, что органические компоненты были занесены на Землю извне, а сторонники второй школы полагают, что первые живые организмы появились именно на Земле.
Панспермия
Согласно гипотезе панспермии, жизнь существует повсеместно во Вселенной, она есть на метеоритах, астероидах и малых планетах. В данном контексте жизнь могла попасть на Землю с космической пылью; экстремофильные бактерии могут путешествовать во Вселенной в состоянии спячки достаточно долгое время, но в какой-то момент они сталкиваются с планетами и проникают в протопланетные диски. При наличии идеальных условий на планете, куда попала эстремофильная бактерия, последняя выходит из состояния спячки, активизируется и начинается процесс эволюции.
Изучая кометы с помощью новейших технологий, ученые пришли к выводу, что возможность того, что жизнь зародилась в космосе, и переносится посредством космического пространства, весьма велика.
Теория биопоэза
В естественных науках под абиогенезом или биопоэзом понимается процесс происхождения жизни естественным путем из неорганической материи. Почти все аминокислоты, которые часто называют «строительными кирпичиками жизни» образовываются в процессе химических реакций никак не связанных с жизнью, что и было продемонстрировано в эксперименте Миллера-Юри и похожих опытах. Ход подобных экспериментов предполагал симуляцию физических характеристик Земли раннего периода в лабораторных условиях.
Во всех живых организмах аминокислоты организованы в белки, а строение белков медиируется нуклеиновыми кислотами, которые в свою очередь синтезируются биохимическими путями, в которых катализатором выступают белки. Какие именно из этих органических молекул появились первыми, и каким образом они сформировались – именно эти вопросы находятся в фокусе абиогенеза.
Космогония
Космогония – это, по сути, теория о происхождении вселенной, в определенном контексте астрономии и науке о космосе термин космогония относится к теории образования и изучения Солнечной системы. Попытки создать натуралистическую космогонию сталкиваются с двумя ограничениями: первое основано на научной философии и гносеологических рамках науки как таковой, в частности, уместны ли в научном поиске вопросы относительно цели существования вселенной.
Более прагматическая проблема космогонии связана с отсутствием физической модели, способной объяснить начала начал вселенной в силу неимения проверяемой теории квантовой гравитации. Однако некоторые теоретики и исследователи в области петлевой квантовой космологии полагают, что у них в распоряжении есть формулы, которые полностью объясняют их точку зрения.
Эндосимбиоз
Теория эндосимбиоза впервые была озвучена в 1905 году русским ботаником Константином Мережковским. Согласно этой теории, определенные органоиды образуются посредством проникновения свободной бактерии в другую клетку в качестве эндосимбионта. Митохондрия образуется из протобактерии (в частности рикеттсии или близких ей), а хлоропласты образуются из цианобактерий. Получается, что многочисленные формы бактерий формировали симбиотические связи для создания эукариотических клеток. Горизонтальный перенос генетического материала между бактериями продвигает подобные симбиотические связи и таким образом из многочисленных отдельных организмов формируется то, что мы называем последним универсальным общим предком современных организмов.
