Abiogeneza, ideja da je život nastao iz neživota na Zemlji prije više od 3,5 milijardi godina. Abiogeneza pretpostavlja da su prvi generirani životni oblici bili vrlo jednostavni i postupnim postupkom postali su sve složeniji. Biogenezi, u kojoj život proizilazi iz reprodukcije drugog života, pretpostavljeno je prethodila abiogeneza, što je postalo nemoguće nakon što Zemljina atmosfera poprimi današnji sastav.
Iako mnogi izjednačavaju abiogenezu s arhaičnom teorijom spontane generacije, dvije su ideje sasvim različite. Prema posljednjem, za složeni život (npr. Crv ili miš) mislilo se da nastaje spontano i neprestano iz nežive materije. Iako je hipotetički proces spontane generacije osporavan još u 17. stoljeću, a odlučno odbačen u 19. stoljeću, abiogeneza nije ni dokazana ni opovrgnuta.
Oparin-Haldaneova teorija
U 1920-ima britanski znanstvenik JBS Haldane i ruski biokemičar Aleksander Oparin neovisno su iznijeli slične ideje o uvjetima potrebnim za podrijetlo života na Zemlji. Oboje su vjerovali da se organske molekule mogu stvoriti iz abiogenih materijala u prisutnosti vanjskog izvora energije (npr. Ultraljubičasto zračenje) i da se primitivna atmosfera smanjuje (s vrlo malim količinama slobodnog kisika), a između ostalog sadrži amonijak i vodenu paru plinovi. Oboje su također sumnjali da su se prvi životni oblici pojavili u toplom, primitivnom oceanu i bili su heterotrofni (dobivanje prethodno obrađenih hranjivih sastojaka iz spojeva koji su postojali na ranoj Zemlji), a ne autotrofni (stvaranje hrane i hranjivih sastojaka iz sunčeve svjetlosti ili neorganskih materijala).
Oparin je vjerovao da se život razvio iz koacervata, mikroskopskih spontano formiranih sfernih agregata lipidnih molekula koje drže elektrostatičke sile zajedno i koji su možda bili prethodnici stanica. Oparin rad s koacervatima potvrdio je da enzimi koji su temeljni za biokemijske reakcije metabolizma funkcioniraju učinkovitije ako se nalaze unutar sfera vezanih za membranu, nego kada su slobodni u vodenim otopinama. Haldane, nepoznat Oparinovim koacervatima, vjerovao je da se najprije formiraju jednostavne organske molekule i u prisustvu ultraljubičastog svjetla postaju sve složenije, na kraju tvoreći stanice. Haldaneove i Oparinove ideje postale su temelj mnogih istraživanja abiogeneze koja su se odvijala u kasnijim desetljećima.
Eksperiment Miller-Urey
Godine 1953. američki kemičari Harold C. Urey i Stanley Miller testirali su teoriju Oparin-Haldane i uspješno proizveli organske molekule iz nekih anorganskih komponenti za koje se smatralo da su prisutne na prebiotičkoj Zemlji. U onome što je postalo poznato kao pokus Miller-Urey, dvojica su znanstvenika kombinirali toplu vodu sa mješavinom četiri plina - vodene pare, metana, amonijaka i molekularnog vodika - te su električnim pražnjenjem pulsirali „atmosferu“. Različite komponente trebale su simulirati primitivni ocean, prebiotsku atmosferu i toplinu (u obliku munje). Tjedan dana kasnije Miller i Urey otkrili su da se jednostavne organske molekule, uključujući aminokiseline (građevni blokovi proteina), formirale u simuliranim uvjetima rane Zemlje.
