Для возникновения и развития жизни на Земле необходимы были наличие определенных химических веществ, источника энергии, отсутствие газообразного кислорода и неограниченно длительное время (Кемп, Арме, 1988).

Жизнедеятельность любого организма есть прежде всего совокупность различных взаимосвязанных химических процессов. Поэтому на планете жизнь возникла только тогда, когда появились достаточно сложные молекулярные соединения. Образование таких соединений, химические реакции между которыми в конечном итоге дали начало живому веществу, и существование последнего, стали возможны при отсутствии слишком низких и высоких температур, а также их резких колебаний (Шкловский, 1987).

Возникновение жизни на Земле следует рассматривать как закономерный процесс эволюции соединений углерода (Опарин, 1968). Органические вещества абиогенного происхождения присутствовали на Земле при формировании ее как планетного тела. Абиогенное образование простейших углеводородов — первая стадия в развитии органической материи.

Крупнейший вклад в теорию происхождения жизни на Земле внесли А. И. Опарин (1924, 1966, 1972) и Г. Юри. Согласно их представлениям, первичная атмосфера Земли, имевшая восстановительные свойства, наряду с газообразным водородом, углекислым газом и парами воды содержала соединения углерода (метан CH4 и циан CN) и азота (аммиак NНз). Длительная и сложная эволюция химического состава первичной атмосферы привела к образованию органических молекул. В условиях высоких температур, ультрафиолетового излучения Солнца, электрических разрядов в атмосфере и вулканической деятельности из метана, аммиака, водорода и паров воды образовались молекулы Сахаров, аминокислот и азотистых соединений, т. е. молекулы, из которых состоят белки, нуклеиновые кислоты и вещества-энергоносители типа аденозинтрифосфата. В результате гравитационного осаждения органические молекулы оказались в водной среде первичного океана.

Жизнь зародилась в океане, вероятно, по той причине, что водная среда защищала зачатки живых организмов от губительного влияния солнечной радиации, поскольку слой воды в несколько десятков метров уменьшает воздействие излучения Солнца в десятки миллионов раз. Кроме того, жизнь, несомненно, могла возникнуть лишь в то время, когда в первичной атмосфере не было или почти не было кислорода, который, взаимодействуя с органическими веществами, разрушает их. Водная среда обеспечивала лучшую, чем суша, изоляцию органических молекул на первобытной Земле от контакта с кислородом, даже если он и поступал в атмосферу в результате дегазации недр.

Дальнейшие химические превращения, включая синтез и разрушение органических молекул, привели к образованию сложных органических веществ, давших начало фазово-обособленным системам — пробионтам, а затем простейшим клеткам — проклеткам, обладающим свойствами живого. Формирование фазово-обособленных систем связано с неравномерным распределением органических молекул в толще воды, что вызывало возникновение полужидких (коллоидных) сгущений, или коацерватов (от лат. coacervatio — накопление). Коацерваты имели оболочку, защищавшую их от окружающей водной среды. Они могли разрушаться, образовываться вновь и при достижении определенных размеров делиться. Коацерватные капли обладали способностью избирательно поглощать из окружающего раствора необходимые им вещества и избавляться от ненужных. Сохранялись лишь те из них, которые при делении не теряли в дочерних каплях свои признаки, химический состав и структуру, приобретая способность к самовоспроизводству. В результате такого рода естественного отбора и длительной эволюции пробионты превратились в биологические системы, какими являются живые организмы. В дальнейшем возникла система передачи наследственной информации от предков к потомкам (генетический код), которая стала одним из основных свойств организмов.

Такова в общих чертах гипотеза А. И. Опарина о происхождении жизни на Земле. Однако эта гипотеза не объясняет, как произошел качественный скачок от неживого к живому, поскольку у коацерватов нет «кода», передающего по наследству все характерные признаки данной особи. Центральной нерешенной проблемой происхождения жизни на Земле является реконструкция эволюции механизма наследственности. Решающее значение в этом имеют будущие биохимические и генетические исследования.