vpravo|náhled|Prekambrijské stromatolity v národním parku Glacier. V roce 2002 William Schopf z Kalifornské univerzity v Los Angeles publikoval článek v časopise Nature, ve kterém napsal, že takovéto geologické útvary obsahují 3,5 miliard let staré fosilizované sinice. Jestli je to pravda, jedná se o nejstarší známou ukázku života na Zemi. vpravo|náhled|Současné kolonie stromatolitů v Austrálii Vznik života (biogeneze) je přírodní proces, během kterého se z neživé hmoty jako jsou organické sloučeniny stala hmota živá. Existuje velké množství nejrůznějších představ o vzniku života, otázka však zatím nebyla jednoznačně vyřešena. Spolehlivému vyřešení brání také fakt, že z nejstarších období nejsou dochovány žádné fosílie. A i ty nejjednodušší současné organismy jsou pravděpodobně mnohem složitější než prvotní živé buňky.
Podle současného vědeckého poznání ke vzniku života na Zemi došlo na počátku eoarchaika, zhruba před 4100–3800 miliony let (stáří Země je 4540 miliónů let).Wilde, S. A., Valley, J. A., Peck, W. H., Graham, C. M., 2001, Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago. Nature, 409, s. 175–178 Také se předpokládá, že život mohl vzniknout několikrát a následně být opakovaně zcela zničen, než došel úspěchu. Každopádně podle analýz DNA a RNA mají všechny současné organismy jednoho společného předka (tzv. poslední univerzální společný předek – LUCA – Last Universal Common Ancestor). Znamená to, že dnešní organismy nepocházejí z forem, vzniklých náhodně na více místech. Poslední společný předek byl však již dobře vyvinutou buňkou, nejedná se tedy o první organismus, ale o jeho nejúspěšnějšího potomka.
Dosud nejstarší známé stopy života na Zemi byly objeveny v roce 2017 v grafitové vrstvě staré 3950 milionů let, nalezené v pásu páskovaných železných rud Isua v kanadském Labradoru, ale i v Grónsku. Různorodý mikrobiální život vznikl před více než 3750 miliony let. Ale i 3700 milionů let staré nálezy jsou zpochybňovány. Jednoznačně přijímané doklady starých organismů jsou známé až z doby před asi 3500 miliony let.NOFFKE, Nora, CHRISTIAN, Daniel, WACEY, David, HAZEN, Robert M.: A Microbial Ecosystem in an Ancient Sabkha of the 3.49 Ga Pilbara, Western Australia, and Comparison with Mesoarchean, Neoproterozoic and Phanerozoic Examples. Referát 190. výročního jednání Americké geologické společnosti v Charlotte (USA), 6. listopad 2012 (anglicky)
Podmínky na mladé Zemi Pro život je zcela nezbytná přítomnost vody. V současnosti převažuje názor, že kapalná voda existovala na Zemi již v hadaiku. Voda patrně pokrývala velkou část zemského povrchu. John W. Morse a Fred T. MacKenzie tvrdí, že oceány se poprvé mohly objevit jen asi 200 milionů let po akreci. Teplota zemského povrchu tehdy dosahovala asi 70–100 °C. Voda byla zpočátku silně kyselá, dosahovala pH asi 5,8, avšak poté se začala rychle neutralizovat. Velkým zastáncem této myšlenky je také Simon A. Wilde.
Podnebí bylo velmi horké a vlhké. Tvorbu nové zemské kůry doprovázela intenzivní sopečná činnost. Atmosféra měla slabě redukční charakter, s převažujícím oxidem uhličitým a dusíkem. Byla prosycená vodní párou, prachem a popelem. V menším množství obsahovala též amoniak, methan, oxid uhelnatý, vodík a další plyny, zcela však chyběl volný kyslík. Dostatek oxidu uhličitého a methanu v atmosféře vytvářel silný skleníkový efekt a chránil Zemi před zmrznutím, ačkoliv mladé Slunce zatím dosahovalo jen asi 75 % svého současného výkonu. Díky vysokým teplotám se voda intenzivně odpařovala, avšak četné nečistoty v ovzduší (prach a popel) napomáhaly opětné kondenzaci vodní páry. Proto Zemi často bičovaly prudké deště.
Podle teorie velkého impaktu se Země srazila s planetou, což mohlo způsobit, že se na povrch Země dostaly důležité stavební prvky života jako uhlík, dusík a síra. Život tedy teoreticky mohl vznikat již od doby před 4400 miliony let, ačkoliv podmínky nebyly pro současné organismy příznivé. Nicméně prvky mohly být na Zemi a nemusely dopadnout s asteroidem. Dříve se za hranici možné doby vzniku života považoval konec tzv. pozdního velkého bombardování asi před 3800 miliony let. Časté dopady meteoritů na zemský povrch měly mít zcela ničivý dopad na zemský povrch a případnou existující biosféru. Podle novějších názorů nemuselo být bombardování meteority tak fatální. Předpokládá se, že dopadající tělesa působila spíše lokálně a v žádném případě nezasáhla celou planetu. I přes výrazný vliv na zemský povrch a klima mohla dopadající tělesa působit také pozitivně, vytvářet specifická vhodnější prostředí (např. hlubokomořské hydrotermální systémy) nebo přinášet na Zemi již hotové organické sloučeniny.
Filosofické, mytologické a náboženské pohledy vlevo|náhled|Stvoření Adama
Názory na vznik života se v lidské společnosti objevovaly odnepaměti. Ve starověkých dobách bylo stvoření života spojováno obvykle se samotným stvořením Země nebo vesmíru. Je známo nepřeberné množství různých představ, které se například ve starověkém Egyptě lišily škola od školy. Velmi často však byly dávány do souvislosti s neživou přírodou, což koneckonců bylo typické i pro některé starořecké filosofy. Podle Bible i (poněkud mladšího) Koránu byl svět i život stvořen silou Božího slova.
V současnosti se ve velkých náboženstvích vyskytují dva základní myšlenkové proudy. První přiznává přírodovědeckým teoriím velkou váhu, snaží se historické texty vykládat historicko-kritickou metodou jako dobové představy, jejichž výpověď má být primárně teologická či filosofická a jejímž smyslem není konkurovat moderní vědě. Existuje však také opačný názor, který se snaží držet starých mytologických výkladů. Usiluje o obhajobu a interpretaci historických představ v diskursu moderní přírodovědy (např. vědecký kreacionismus). Vědeckými metodami vyhledává slabá místa přírodovědeckých teorií, které původním náboženským představám odporují, nebo naopak klade důraz na takové interpretace historických textů a moderní vědy, které konstatují soulad (například spontánní evoluci života chápe jako formu aktu stvoření, který byl v historických textech popsán jen symbolicky či v kontextu dobového stavu poznání). Jednou z výrazných křesťanských osobností snažících se plně integrovat vědecké a náboženské pohledy byl francouzský geolog, paleontolog a jezuitský teolog Pierre Teilhard de Chardin, který svou syntézu biblických a vědeckých představ předložil ve svém hlavním díle Le Phénomène humain (česky Vesmír a lidstvo), které vyšlo až po jeho smrti v roce 1955. Již od roku 1923 ale měl kvůli svým názorům problémy s řádovými představenými i Vatikánem. Na druhém vatikánském koncilu mělo Chardinovo pojetí mnoho příznivců, kteří prosadili do koncilních dokumentů vstřícnější přístup, nicméně římské Officium se ještě v roce 1981 pokoušelo svým prohlášením tento vývoj zvrátit. (Podrobněji v článku Pierre Teilhard de Chardin). Popularizace souladu mezi vědou a vírou není mezi vědci ani mezi věřícími nijak výjimečná
Kreacionismus byl z velké části nahrazen v 90. letech 20. století teorií Inteligentního plánu, která ohledně vzniku života pouze konstatuje, že informace uložená v DNA živých bytostí má nejspíše jako jakákoliv jiná informace inteligentní příčinu, ale neřeší způsob vzniku života ani identitu „inteligentního designéra“.
Historické vědecké pohledy
Naivní abiogeneze náhled|vlevo|Pasteur vytvářel sterilní prostředí v speciálních nádobách s uzavíratelným ústím: zkoušel, zda za těchto okolností bude docházet ke spontánnímu vzniku mikroorganismů. Tento pokus byl hřebíčkem do rakve teorie samoplození Do začátku 19. století lidé všeobecně věřili na spontánní vznik určitých forem života z neživé hmoty. Tato představa se dnes označuje jako naivní abiogeneze či teorie samoplození. Aristotelés věřil, že mšice se rodí z rosy, která padá na květiny, mouchy ze shnilého materiálu, myši ze znečištěného sena, krokodýli z hnijících polen na dně vodních ploch a podobně. V 17. století začaly být takovéto představy napadány; např. v roce 1646 Thomas Browne vydal dílo Pseudodoxia Epidemica, ve kterém zpochybňoval falešné představy tehdejší doby. Jeho názory ale nebyly všeobecně přijímány. Například jeho současník Alexander Ross napsal: „Napadat toto (samoplození) znamená napadat rozum a zkušenost. Jestli to zpochybňuje, ať se vydá do Egypta, kde uvidí pole plná myší, které se zrodily z bahna Nilu.“ V roce 1665 Robert Hooke publikoval první nákresy mikroorganismů spatřené pod jednoduchým mikroskopem. Následoval ho v roce 1676 Antoni van Leeuwenhoek. Mnohým se zdálo, že objev mikroorganismů podporuje teorii samoplození, protože mikroorganismy se zdály být příliš jednoduché na to, aby se mohly rozmnožovat pohlavně a nepohlavní rozmnožování (mitotické) v té době ještě nebylo pozorováno.
První důkazy proti naivní abiogenezi poskytl v roce 1668 Francesco Redi, který dokázal, že v mase se neobjeví larvy much, aniž by k němu byly mouchy připuštěny. Postupně se ukazovalo, že, alespoň co se týče viditelných organismů, teorie samoplození neplatí. Alternativou k ní se stala teorie biogeneze, která tvrdila, že všechen život vzešel z prapůvodního života (omne vivum ex ovo, latinsky „vše živé je z vejce“). Spor eskaloval v polovině 18. století a otázka se stala natolik palčivou, že se Francouzská akademie věd rozhodla udělit cenu tomu, kdo definitivně rozřeší otázku vzniku života. V roce 1768 Lazzaro Spallanzani ukázal, že ve vzduchu jsou přítomny mikroorganismy, které lze zabít vařením. V roce 1861 Louis Pasteur provedl několik experimentů, které ukázaly, že ve sterilním výživném prostředí se bakterie ani houby samy od sebe neobjevují. Pasteurovi byla následně udělena zmíněná cena Francouzské akademie věd. náhled|vpravo|upright|Charles Darwin v roce 1879
Pokrok 19. století V polovině 19. století se teorii biogeneze kvůli práci Louise Pasteura a ostatních dostalo tolik důkazů, že se o teorii samoplození přestalo uvažovat jako o reálné alternativě. Pasteur po svých pokusech v roce 1864 prohlásil: „Teorie samoplození se už nikdy nezotaví ze smrtelného zásahu uštědřeného tímto jednoduchým experimentem.“ Kvůli vyvrácení naivní abiogeneze ale věda přišla o odpověď na otázku, jak se zrodil první život.
V dopise Josephovi Daltonu Hookerovi z 1. února 1871First life on Earth; staženo 18. ledna 2008 se k otázce vyjádřil Charles Darwin a nabídl řešení, že první život mohl začít v „malém jezírku, ve kterém byla spousta amoniaku a fosforečnanů, světla, tepla, elektřiny, atd., takže mohly vzniknout bílkoviny, které potom podléhaly dalším změnám.“ Dále vysvětlil, že „v dnešní době by taková hmota byla okamžitě pohlcena nebo vstřebána, což by se nestalo před tím, než život vznikl.“"It is often said that all the conditions for the first production of a living organism are now present, which could ever have been present. But if (and oh! what a big if!) we could conceive in some warm little pond, with all sorts of ammonia and phosphoric salts, light, heat, electricity, &c., present, that a proteine compound was chemically formed ready to undergo still more complex changes, at the present day such matter would be instantly devoured or absorbed, which would not have been the case before living creatures were formed." publikováno v: Darwin, Francis (ed.), 1887: The life and letters of Charles Darwin, including an autobiographical chapter. Volume 3. London: John Murray. p. 18 Jinak řečeno, kvůli existenci živých organismů je potřeba zkoumat původ života ve sterilních laboratorních podmínkách.
Teorie panspermie