คำถามส่วนใหญ่เกี่ยวกับการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตบนโลกได้รับคำตอบจากคำสอนเชิงวิวัฒนาการของดาร์วิน นักวิทยาศาสตร์ที่ปฏิวัติโลกวิทยาศาสตร์เมื่อสองศตวรรษก่อน อย่างไรก็ตาม ดาร์วินไม่ได้ให้คำตอบที่แน่นอนสำหรับคำถามที่ว่าสิ่งมีชีวิตแรกเกิดขึ้นได้อย่างไร ในความเห็นของเขา แบคทีเรียที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาตินั้นเกิดขึ้นโดยบังเอิญ โดยพิจารณาจากเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยหลายประการและความพร้อมของวัสดุที่จำเป็นสำหรับเซลล์ แต่ปัญหาคือ แบคทีเรียที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยเอนไซม์สองพันตัว จากปัจจัยดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์คำนวณ: ความน่าจะเป็นของการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายที่สุดในรอบพันล้านปีคือ 10¯39950% เพื่อให้เข้าใจว่าสิ่งนี้ไม่สำคัญเพียงใด เราสามารถยกตัวอย่างง่ายๆ เกี่ยวกับทีวีที่เสีย หากคุณใส่ชิ้นส่วนจากชุดทีวีสองพันชิ้นในกล่องแล้วเขย่าให้ดีๆ ความน่าจะเป็นที่จะได้ชุดทีวีในกล่องนั้นไม่ช้าก็เร็วจะเท่ากับความน่าจะเป็นที่จะเกิดในชีวิตโดยประมาณ และในตัวอย่างนี้ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์จะไม่นำมาพิจารณาด้วยซ้ำ หากชิ้นส่วนต่างๆ ยังคงเรียงกันในลำดับที่ถูกต้อง ไม่ได้หมายความว่าทีวีที่ประกอบแล้วจะไม่ละลายเนื่องจากอุณหภูมิสูงเกินไปรออยู่นอกกรอบ
วิวัฒนาการและการสร้างสรรค์
อย่างไรก็ตาม ชีวิตก็ปรากฏขึ้นบนโลก และความลึกลับของต้นกำเนิดของมันยังคงหลอกหลอนจิตใจที่ดีที่สุดของมนุษย์ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ข้อสรุปเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตบนโลกถูกกำหนดโดยการมีอยู่หรือไม่มีศรัทธาในพระเจ้า ผู้ไม่เชื่อในพระเจ้าส่วนใหญ่ยึดถือทฤษฎีการกำเนิดของเซลล์แรกโดยไม่ได้ตั้งใจและเส้นทางวิวัฒนาการของการพัฒนา ในขณะที่ผู้เชื่อลดความลับของชีวิตลงสู่การออกแบบและการสร้างของพระเจ้า สำหรับผู้สร้างสรรค์ (ตามที่เรียกผู้สนับสนุนการออกแบบที่ชาญฉลาด) ไม่มีคำถามหรือปริศนาที่เข้าใจยาก: ทุกอย่างตั้งแต่เซลล์แรกจนถึงส่วนลึกของอวกาศถูกสร้างขึ้นโดยผู้สร้างสูงสุด
น้ำซุปหลัก
ในปี 1924 นักวิทยาศาสตร์ Alexander Oparin ได้ตีพิมพ์หนังสือที่เขานำเสนอสมมติฐานใหม่เกี่ยวกับการกำเนิดของสิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุดตัวแรกสู่โลกวิทยาศาสตร์ ในปี 1929 ทฤษฎีกำเนิดชีวิตของ Oparin ได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์ John Haldane นักวิจัยชาวอังกฤษมีส่วนร่วมในการศึกษาที่คล้ายกันและได้ข้อสรุปที่ยืนยันหลักคำสอนของนักวิทยาศาสตร์โซเวียต การตีความทั่วไปของทฤษฎีของ Oparin และ Haldane ลดลงเป็นหลักการดังต่อไปนี้:
- โลกอายุน้อยมีบรรยากาศของแอมโมเนียและมีเธน ปราศจากออกซิเจน
- พายุฝนฟ้าคะนองที่ส่งผลกระทบต่อบรรยากาศทำให้เกิดสารอินทรีย์
- อินทรีย์วัตถุสะสมในปริมาณมากและหลากหลายในแหล่งน้ำขนาดใหญ่ที่เรียกว่า "ซุปดึกดำบรรพ์"
- ในบางที่โมเลกุลจำนวนมากถูกทำให้เข้มข้นเพียงพอสำหรับการกำเนิดของชีวิต
- ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกมันทำให้เกิดโปรตีนและกรดนิวคลีอิก
- โปรตีนและกรดนิวคลีอิกประกอบเป็นรหัสพันธุกรรม
- การรวมกันของโมเลกุลและรหัสพันธุกรรมก่อให้เกิดเซลล์ที่มีชีวิต
- เซลล์ถูกหล่อเลี้ยงจากน้ำซุปดั้งเดิม
- เมื่อสารที่จำเป็นหายไปจากอาหาร เซลล์เรียนรู้ที่จะเติมเต็มด้วยตัวเอง
- เซลล์มีการเผาผลาญของตัวเอง
- สิ่งมีชีวิตใหม่วิวัฒนาการ
ทฤษฎี Oparin-Haldane ตอบคำถามหลักของผู้สนับสนุนทฤษฎีของดาร์วินเกี่ยวกับการที่สิ่งมีชีวิตชุดแรกปรากฏขึ้น
การทดลองของมิลเลอร์
ชุมชนวิทยาศาสตร์สนใจที่จะทดลองสมมติฐานเกี่ยวกับซุปดึกดำบรรพ์ เพื่อยืนยันทฤษฎีของ Oparin นักเคมี Miller ได้คิดค้นอุปกรณ์พิเศษขึ้นมา ในนั้นเขาไม่เพียงจำลองบรรยากาศดั้งเดิมของโลก (แอมโมเนียที่มีก๊าซมีเทน) แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบที่ถูกกล่าวหาของน้ำซุปหลักที่ประกอบเป็นทะเลและมหาสมุทร อุปกรณ์จ่ายไอน้ำและของเทียมฟ้าผ่าให้กับอุปกรณ์ - การเรียกร้องค่าสินไหมทดแทน ในระหว่างการทดลอง มิลเลอร์สามารถหากรดอะมิโนซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีนทั้งหมดได้ ด้วยเหตุนี้ทฤษฎีของ Oparin จึงได้รับความนิยมและมีความสำคัญมากขึ้นในโลกของวิทยาศาสตร์
ทฤษฎีที่ไม่ยุติธรรม
ประสบการณ์ของมิลเลอร์มีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์มากว่าสามสิบปี อย่างไรก็ตาม ในในช่วงทศวรรษ 1980 นักวิทยาศาสตร์พบว่าชั้นบรรยากาศปฐมภูมิของโลกไม่ได้ประกอบด้วยแอมโมเนียและมีเทน ดังที่ระบุไว้ในทฤษฎีของ Oparin แต่ประกอบด้วยไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ นอกจากนี้ นักเคมียังละเลยความจริงที่ว่าเมื่อรวมกับกรดอะมิโนแล้ว สารต่างๆ ก็ก่อตัวขึ้นที่ขัดขวางการทำงานของสิ่งมีชีวิต
นี่เป็นข่าวร้ายสำหรับนักเคมีทั่วโลกที่ยึดมั่นในสิ่งที่พวกเขาคิดว่าเป็นทฤษฎีพื้นฐานที่สุด แล้วชีวิตเกิดขึ้นได้อย่างไรหากปฏิกิริยาของไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ก่อให้เกิดสารประกอบอินทรีย์ในปริมาณที่ไม่เพียงพอ? มิลเลอร์ไม่มีคำตอบ และทฤษฎีของโอปารินก็ล้มเหลว
ชีวิตคือความลึกลับของจักรวาล
ผู้เสนอวิวัฒนาการถูกทิ้งไว้อีกครั้งโดยไม่มีข้อเสนอแนะว่าแบคทีเรียตัวแรกจะปรากฏตัวได้อย่างไร การทดลองครั้งต่อๆ มายืนยันว่าเซลล์ที่มีชีวิตมีโครงสร้างที่ซับซ้อนจนอาจปรากฏขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจในวรรณคดีนิยายวิทยาศาสตร์เท่านั้น
แม้จะมีการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ ทฤษฎีของ Oparin มักพบในหนังสือเกี่ยวกับชีววิทยาและเคมีสมัยใหม่ เพราะประสบการณ์ดังกล่าวมีคุณค่าทางประวัติศาสตร์ในชุมชนวิทยาศาสตร์