الظروف على الأرض في بداياتها المبكرة

كيف ظهرت الخلايا في البداية على كوكب الأرض؟بناءًعلى الملاحظات التجريبية،يظن العلماء أن ظروفاًمعينة في بدايات الأرض أدت إلى تكوين خلايا في عدة خطوات. حدثت سلسلة من الانفجارات البركانية على الأرض قبل حوالي 4 مليارات سنة،أدت إلى ظهور الأمونيا،والميثان،والهيدروجين،وغازات أخرى في جو مليء ببخار الماء. عندما بردت الأرض،تكثّف بخار المال وتحوّل إلى محيطات.

عام 1920،اقترح العلماء أن الأشعة فوق البنفسجية أو الإضاءة قد سبّبت تكوين جزيئات عضوية صغيرة في هذه المحيطات. عام 1952،اختبر ستانلي ميلر"و"هارولد يوري"هذه الفكرة في المختبر. تجربة ميلر يوري"صوّرت الجو في بدايات الأرض ومحيطاتها.

في وجود الكهرباء،لاحظوا تكوين الأحماض الأمينية،اللبنات الأساسية للبروتينات. منذ ذلك الحين،اقترح العلماء أن هذه اللبنات الأساسية قد تكون تكوّنت بالقرب من فتحات حرارية مائية في المحيط،أو بالقرب من نشاط بركاني،أو كنتيجة لنيازك تضرب الأرض. كيف تكوّنت الجزيئات المعقدة التي نعرفها اليوم؟أظهرت دراسات حديثة أن النكليوتيدات يمكن أن ترتبط معاًتلقائياًلتشكيل الأحماض النووية.

يشير ذلك إلى أن الجزيئات الحيوية الأولى التي تجمعت ذاتياًمن لبنات أساسية أصغر. هناك فئة أخرى من الجزيئات،تُدعى الدهون،يمكنها أن تنتظم ذاتياًوتكوّن حويصلات،التي تفصل داخل الحويصلة عن البيئة الخارجية. قد تكون البيئة الثابتة داخل الحويصلات قد سهّلت تكوين الخلايا الأولية،وهي خطوة حاسمة في تطور الحياة.

من المرجح أن هذه الخلايا الأولية تحتوي الرنا كمادة وراثية. الحمض النووي الريبي أو الرنا يتنسّخ ذاتياًويُنقل إلى الأجيال التالية. مكّنت الظروف القاسية في بداية الأرض من تكوين هذه الخلايا الأولية التي تحتوي على الحمض النووي الريبي التي يُرجح أن الخلايا المحتوية على الرنا قد تطورت من خلالها.