زمین حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش از گرد و غبار متولد شده و برای دورۀ بزرگی از این تاریخ طولانی، زمین میزبان حیات بوده است. شواهد نشان می‌دهد که حیات حدود ۴ میلیارد سال پیش بر روی زمین آغاز شده و در طول زمان از ابتدایی‌ترین شکل میکروب‌ها به ترکیبی گیج کننده از پیچیدگی‌ها دست یافته است. اما چگونگی شکل‌گیری حیات در زمین یک معمای بزرگ است. در این مطلب هفت نظریه پیشرو دربارۀ منشاء حیات بر روی زمین مطرح شده است.
۱- پان اسپرمیا
شاید حیات از خود سیاره زمین آغاز نشده و از مکانی دیگر در فضا به سیارۀ زمین آمده باشد، این نظریه با نام پان اسپرمیا شناخته می‌شود. برخی از دانشمندان این فرضیه را مطرح کرده‌اند که شاید ارگانیزم‌های زنده و میکروب‌ها به وسیله‌ی سیارک‌ها یا دنباله‌دارها از منظومه‌ای دیگر به زمین آمده باشند که در این صورت همه‌ی ما مهاجرانی از سیاراتی دیگر هستیم.اگر پان اسپرمیا درست باشد، سؤال بزرگتری مطرح می‌شود که در منظومه‌ی دیگر حیات چگونه آغاز شده است.
۲- آغازی ساده
این احتمال وجود دارد به جای اینکه حیات از مولکول‌های پیچیده همچون RNA آغاز شده باشد، با مولکول‌های ساده آغاز گشته و ضمن ترکیب و واکنش با یکدیگر، مولکول‌های پیچیده‌تری را شکل داده باشند. به منظور درک بهتر این نوع از شکل‌گیری حیات، دانشمندان وجود کپسول‌هایی ساده را به مانند غشای سلولی پیشنهاد کرده‌اند که رفته رفته به ساختار پیچیده‌تر تبدیل می‌شود. بر اساس این سناریو، حیات بر اثر فرآیند متابولیسم شکل گرفته که با نظریه «اولین ژن» یا «جهان RNA » در تضاد است.
3- جهان RNA
امروزه برای تشکیل DNA پروتئین مورد نیاز است و تشکیل پروتئین هم نیازمند DNA است. حال این سوال مطرح می‌شود که چگونه این دو می‌توانند بدون نیاز به یکدیگر تشکیل شوند؟ پاسخ ممکن است RNA باشد که می‌تواند همانند DNA اطلاعات را ذخیره کند و به عنوان آنزیمی همانند پروتئین به کار گرفته شود و می‌تواند به ایجاد پروتئین و DNA کمک کند.
بعدها DNA به کمک پروتئین موفق به ایجاد جهان RNA شد، زیرا RNAها کارآمدتر هستند. RNA هنوز هم در ساختار موجودات قرار دارد و چندین نقش را در بدن موجودات به عهده دارد. هنوز هم این سوال باقی می‌ماند که چگونه RNA هنوز در جایگاه اول باقی مانده است. با وجود اینکه برخی از دانشمندان معتقدند که این مولکول‌ها می‌توانسته‌اند به صورت غیر ارادی در زمین رشد کنند، برخی دیگر معتقدند که بعید است چنین اتفاقی رخ داده باشد. وجود اسید نوکلئیک‌های دیگر به غیر از RNA همانند PNA و TNA کشف شدند که ساختار آن‌ها هنوز به عنوان رازی سر به مهر باقی مانده است.
۴- آغازی سرد
ممکن است در اوایل شکل‌گیری زمین یخ سراسر سیاره را پوشانده باشد و گرمای خورشید در آن زمان، یک سوم وضعیت کنونی بوده است. این لایه‌ی چندین متری از یخ می‌توانسته ترکیبات آلی را در زیر آب از اثرات مخرب نور فرابنفش و امواج کیهانی محافظت کند. همچنین این سرما به این مولکول‌ها برای ماندگاری طولانی‌تر کمک کرده تا شانس به وجود آمدن واکنش‌های کلیدی برای شروع حیات را بالا برند.
۵- منفذ‌های اعماق اقیانوس
نظریه منفذ‌های اعماق اقیانوس این موضوع را مطرح می‌کند که ممکن است حیات از “دریچه‌های هیدروترمال” در اعماق اقیانوس‌ها آغاز شده و مولکول‌های اصلی غنی از مواد معدنی و هیدروژن را در آب رها ساخته است. این مکان‌ها منبعی برای تجمع مولکول‌ها در کنار یکدیگر و ایجاد واکنش‌های شیمیایی حیات‌بخش هستند. حتی امروزه نیز این منافذ از نظر شیمیایی و انرژی‌های گرمایی، غنی هستند و اکوسیستم پویای خود را برای شکل‌گیری حیات حفظ کرده‌اند.
۶- مولکول‌های حیات روی خاک رس شکل گرفتند
ممکن است نخستین مولکول‌های حیات در خاک رس به وجود آمده باشند. طبق نظریه‌ای این احتمال وجود دارد که سطوح رسی حاوی مولکول‌های حیات بر روی زمین، در طول زمان مواد آلی را به خود جذب نموده و آنان را با یکدیگر ترکیب کرده‌اند. علاوه بر این‌ها، سازماندهی این ترکیبات برای تولید الگوهایی مشابه با ژن کنونی نیز بر عهده این مولکول‌ها بوده است.
نقش اصلی DNA ذخیره اطلاعات مربوط به چگونگی سازماندهی مولکول‌ها است. توالی ژنتیک در DNA اساسا دستورالعمل دقیقی برای چگونگی سازماندهی آمینو اسید‌ها در پروتئین‌ها است. محققان این موضوع را مطرح کرده‌اند که کریستال‌های معدنی موجود در خاک رس می‌توانستند مولکول‌های طبیعی را در الگوهای سازمان یافته سازماندهی کرده و مقدمات شکل‌گیری حیات بر روی زمین را فراهم کنند.
۷- آذرخش
آذرخش می‌تواند به کمک جوّی سرشار از آب، متان، آمونیاک و هیدروژن، آمینو اسید‌ها و مواد قندی را تولید کند. آزمایش معروف میلر- یوری که در سال ۱۹۵۳ انجام شد، نیز این موضوع را نشان داد.بر اساس این نظریه، آذرخش‌های بزرگ منجر به شکل‌گیری نخستین بلوک‌های ساختمانی حیات بر روی زمین شدند.
اگر چه تحقیقات از آن زمان ثابت کرده‌اند که جو زمین در زمان آغاز پیدایش آن از میزان بسیار کمی هیدروژن برخوردار بوده است. دانشمندان معتقدند ممکن است ابرهای آتشفشانی موجود در جو اولیه سیاره زمین در بردارنده متان، آمونیاک و هیدروژن بوده باشند و با آذرخش هم بارور شده باشند و نقش اصلی منشاء حیات بر روی زمین را بر عهده داشته‌اند.
