Wetenschappers geloven dat protobionts, de voorlopers van cellen, gevormd door een complexe reeks stappen, uiteindelijk aangedreven door de principes van zelforganisatie en toenemende complexiteit:

1. Abiotische synthese van organische moleculen:

* Vroege atmosfeer, anders dan vandaag, had waarschijnlijk overvloedige gassen zoals methaan, ammoniak, waterstof en waterdamp.

* Deze gassen, blootgesteld aan energiebronnen zoals bliksem en UV -straling, hadden kunnen worden gecombineerd om eenvoudige organische moleculen zoals aminozuren, suikers en nucleotiden te vormen.

* Bewijs hiervoor komt van het Miller-Erey-experiment, dat vroege aardomstandigheden simuleerde en met succes organische moleculen produceerde.

2. Vorming van polymeren:

* Deze eenvoudige organische moleculen hadden verder kunnen reageren om grotere polymeren zoals eiwitten, koolhydraten en nucleïnezuren te vormen.

* Deze polymerisatie kan zijn opgetreden op oppervlakken zoals kleimineralen, die als katalysatoren kunnen werken en de moleculen kunnen concentreren.

* Een andere mogelijkheid is dat hydrothermische ventilatieopeningen, die chemicaliën uit het binnenland van de aarde vrijgeven, een geschikte omgeving voor polymerisatie hadden kunnen bieden.

3. Zelfassemblage in protobionts:

* Deze polymeren, ingesloten in een membraan, hadden spontaan gevormde protobionts kunnen hebben gevormd.

* Lipidemoleculen, waarschijnlijk overvloedig in de oeroep, kunnen zelf assembleren in bolvormige structuren die liposomen worden genoemd.

* Deze liposomen, die werken als rudimentaire membranen, hadden de polymeren kunnen hebben ingekapseld, waardoor een primitieve celachtige structuur ontstaat.

4. Interne chemische reacties:

* Binnen deze protobionten konden chemische reacties zijn opgetreden, aangedreven door de concentratie van moleculen binnen.

* Deze reacties kunnen hebben geleid tot de ontwikkeling van eenvoudige metabole routes, waardoor de protobiont energie kan gebruiken en zijn interne omgeving kan behouden.

5. Replicatie en evolutie:

* Hoewel het exacte mechanisme van vroege replicatie onbekend is, wordt aangenomen dat RNA, geen DNA, aanvankelijk mogelijk als het genetische materiaal heeft gehandeld.

* RNA heeft katalytische eigenschappen en kan fungeren als zowel een drager van genetische informatie als een enzym, waardoor het een plausibele vroege replicator is.

* Protobionts met nuttige mutaties zouden een grotere kans op overleving en replicatie hebben gehad, wat leidde tot de geleidelijke evolutie van meer complexe levensvormen.

Huidig ​​onderzoek:

* Wetenschappers onderzoeken actief verschillende aspecten van protobiont -vorming, waaronder de rol van specifieke moleculen, de invloed van omgevingscondities en de ontwikkeling van vroege replicatiemechanismen.

* Experimenten en simulaties worden gebruikt om verschillende hypothesen te testen en inzicht te krijgen in de oorsprong van het leven.

Hoewel de exacte mechanismen van de vorming van protobiont nog steeds worden onderzocht, suggereert het huidige begrip een plausibel pad van eenvoudige organische moleculen naar de eerste levensvormen. Het is een bewijs van het opmerkelijke vermogen van de natuur om zelf te organiseren en complexe systemen te creëren vanaf eenvoudig begin.