Wetenschappers veronderstellen dat protobionts, de voorlopers van levende cellen, gevormd door een proces genaamd abiogenesis , wat de oorsprong van het leven is van niet-levende materie. Er zijn een paar belangrijke theorieën over hoe dit zou kunnen zijn gebeurd:

1. De RNA -wereldhypothese: Deze theorie suggereert dat RNA, niet DNA, de primaire vorm van genetisch materiaal in het vroege leven was. RNA kan werken als zowel een drager van genetische informatie als een katalytisch enzym, waardoor het een veelzijdiger molecuul is in de vroege aardomgeving.

2. Lipidemembraanvorming: Fosfolipiden, de bouwstenen van celmembranen, vormen spontaan dubbellaags in water. Deze dubbellaags kunnen een ruimte omsluiten en een eenvoudige, membraangebonden structuur ontstaan die vergelijkbaar is met een cel.

3. Proteinoïden en microsferen: Experimenten door Sidney Fox toonden aan dat aminozuren verwarmd en gekoeld in aanwezigheid van water eiwitoïden kunnen vormen, die zelf kunnen assembleren in microsferen. Microsferen vertonen enkele kenmerken van cellen, zoals een semi-permeabel membraan en het vermogen om materialen met hun omgeving uit te wisselen.

4. Coacervate Formation: Dit zijn druppels van organische moleculen die spontaan in water vormen. Ze kunnen enkele kenmerken van cellen vertonen, zoals het absorberen van voedingsstoffen en het vrijgeven van afvalproducten.

5. Hydrothermische ventilatieopeningen: Deze vulkanische ventilatieopeningen van onder water geven chemicaliën vrij die energie en bouwstenen voor het vroege leven hadden kunnen bieden. De ruwe omstandigheden rond deze ventilatieopeningen hadden ook een geschikte omgeving kunnen bieden voor prebiotische chemie.

De huidige wetenschappelijke consensus is dat geen enkele gebeurtenis heeft geleid tot de vorming van protobionts. Het was eerder een geleidelijk proces met een combinatie van deze factoren:

* oer soep: De vroege aardatmosfeer werd verondersteld rijk te zijn aan methaan, ammoniak, waterstof en waterdamp. Deze moleculen, samen met energie van bliksem en UV -straling, hadden kunnen reageren om eenvoudige organische moleculen zoals aminozuren en suikers te vormen.

* zelforganisatie: Deze moleculen kunnen dan spontaan zelf geassembleerd in meer complexe structuren, zoals proteïnoïden, lipiden en RNA.

* inkapseling: Deze structuren hadden in membranen kunnen zijn ingesloten, waardoor primitieve cellen ontstaan.

* evolutionaire selectie: Na verloop van tijd zouden deze protobionten zijn geëvolueerd en complexer zijn geworden, wat uiteindelijk leidde tot de eerste echte cellen.

Het is belangrijk op te merken dat dit slechts theorieën zijn, en het exacte proces van abiogenese wordt nog steeds onderzocht. Het bewijs uit deze verschillende theorieën ondersteunt echter het idee dat het leven voortkwam uit niet-levende materie door een reeks chemische reacties en zelfassemblageprocessen.