Общие предки нынешних организмов возникли более трех миллиардов лет назад из органических соединений, образовавшихся на поверхности Земли. Привлекательность этой концепции отчасти связана с ее доступностью для проверки. Гипотезу панспермии, по которой жизнь была занесена на Землю с других небесных тел, проверять гораздо труднее, если вообще возможно. Наоборот, мысль о том, что процесс формирования органических соединений из неорганических предшественников, происходивший на юной Земле, можно воспроизвести в лаборатории, оказалась плодотворной.
Представление о «химической эволюции» было выдвинуто русским ученым А. И. Опариным в 20-х годах, но оно не подвергалось экспериментальной проверке вплоть до 1953 г., когда С. Миллер и X. Юри показали, что при атмосферных условиях, предположительно имевших место на юной Земле, могут образовываться аминокислоты и различные другие органические молекулы. Это направление работ заложило основу предбиологической химии — науки, экспериментально изучающей происхождение жизни. С тех пор из таких неорганических веществ, как вода, метан, аммиак и цианистый водород, были синтезированы самые разнообразные органические соединения. Из неорганических предшественников без каких-либо ферментов или клеток были получены аминокислоты, входящие в состав белков, и некоторые компоненты нуклеиновых кислот. Эти результаты подкрепляют мысль о том, что различные типы органических молекул, в том числе многие из тех, которые содержатся во всех современных живых системах, образовывались спонтанно в течение первого миллиарда лет существования Земли. Более того, многие небольшие органические молекулы были обнаружены в межзвездном пространстве и в метеоритах; это значит, что органические соединения неизбежно возникают при взаимодействии легких элементов в присутствии источников энергии. Таким источником скорее всего могло служить ультрафиолетовое и видимое излучение Солнца.
Предположению о том, что пребиотические органические соединения сами собой организовались в макромолекулярные системы, способные хранить и передавать информацию, нельзя отказать в смелости. Хотя возможные механизмы этого процесса доступны для изучения, мы не знаем и, может быть, никогда не узнаем, как он в действительности происходил. В любом случае предполагается, что много различных органических соединений образовывались и концентрировались таким способом, который привел к появлению наименьших самореплицирующихся систем — предков прокариотических клеток. Универсальность химического механизма биорепродукции означает, что все живое на Земле происходит от общих предков: вся нынешняя жизнь произошла от клеток с информационными системами, основанными на репликации ДНК и на синтезе белков, направляемом информационной РНК. У нас почти нет данных для суждения об этапах, приведших к этим первичным клеткам; однако пути от самых ранних бактерий к полигеномным клеткам животных, грибов и растений становятся более ясными.
Источник: Л. Маргелис. Роль симбиоза в эволюции клетки. Пер. В.Б. Касинова, Е.В. Кунина. Под ред. Б.М. Медникова. Издательство «Мир». Москва. 1963