Abiogeneza, ideja, da je življenje nastalo iz neživljenja pred več kot 3,5 milijarde let na Zemlji. Abiogeneza predlaga, da so bile prve ustvarjene življenjske oblike zelo preproste in s postopnim postopkom postajajo vse bolj zapletene. Biogenezi, v kateri življenje izhaja iz razmnoževanja drugega življenja, je domnevno pred abiogenezo, ki je postala nemogoča, ko je Zemljina atmosfera prevzela svojo sedanjo sestavo.
Čeprav mnogi enačijo abiogenezo z arhaično teorijo spontane generacije, sta si dve ideji precej različni. Po mnenju slednjega se je zapleteno življenje (npr. Črvec ali miš) izhajalo iz spontane in nenehne nežive snovi. Medtem ko je bil hipotetični proces spontane generacije ovržen že v 17. stoletju in odločno zavrnjen v 19. stoletju, abiogeneza ni bila niti dokazana niti ovržena.
Oparin-Haldaneova teorija
V dvajsetih letih prejšnjega stoletja sta britanski znanstvenik JBS Haldane in ruski biokemik Aleksander Oparin neodvisno podala podobne ideje o pogojih, potrebnih za nastanek življenja na Zemlji. Oba sta verjela, da se organske molekule lahko tvorijo iz abiogenih materialov v prisotnosti zunanjega vira energije (npr. Ultravijoličnega sevanja) in da se primitivna atmosfera zmanjšuje (z zelo majhnimi količinami prostega kisika) in med drugim vsebujeta amoniak in vodno paro plini. Oba sta tudi sumila, da so se prve oblike življenja pojavljale v toplem, primitivnem oceanu in so bile heterotrofne (pridobivanje predhodno oblikovanih hranil iz spojin, ki obstajajo na zgodnji Zemlji), ne pa avtotrofne (ustvarjajo hrano in hranila iz sončne svetlobe ali anorganskih materialov).
Oparin je verjel, da se je življenje razvilo iz koacervatov, mikroskopsko spontano oblikovanih sferičnih agregatov lipidnih molekul, ki jih elektrostatične sile držijo skupaj in so bile morda predhodnice celic. Oparinovo delo s koacervati je potrdilo, da encimi, ki so temeljni za biokemične reakcije metabolizma, delujejo učinkoviteje, če so vsebovani znotraj membransko vezanih kroglic, kot če so brez vodnih raztopin. Haldane, ki ni seznanjen z Oparinovim koacervavatom, je verjel, da se najprej oblikujejo preproste organske molekule in ob prisotnosti ultravijolične svetlobe postajajo vse bolj zapletene in na koncu tvorijo celice. Haldanove in Oparinove ideje so postale temelj za veliko raziskav o abiogenezi, ki so potekale v poznejših desetletjih.
Poizkus Miller-Urey
Leta 1953 sta ameriška kemika Harold C. Urey in Stanley Miller preizkusila teorijo Oparin-Haldane in uspešno proizvedla organske molekule iz nekaterih anorganskih komponent, za katere se domneva, da so prisotne na prebiotični Zemlji. V tem, kar je bilo znano kot eksperiment Miller-Urey, sta dva znanstvenika kombinirala toplo vodo z mešanico štirih plinov - vodne pare, metana, amoniaka in molekulskega vodika - in z električnimi izpusti utripala »atmosfero«. Različne komponente so morale simulirati primitivni ocean, prebiotično ozračje in toploto (v obliki strele). Teden dni kasneje sta Miller in Urey ugotovila, da so se v simuliranih pogojih zgodnje Zemlje oblikovale preproste organske molekule, vključno z aminokislinami (gradniki beljakovin).
