กำเนิดชีวิต

เมื่อนำกรดอะมิโนมาเรียงต่อกัน ร่างกายของมนุษย์ต้องการโปรตีนปริมาณมาก ซึ่งอาจมากถึง 1 ล้านชนิด โปรตีนเป็นสิ่งที่ซับซ้อน ฮีโมโกรบินคือกรดอะมิโนที่ยาวเพียง 146 ตัว ซึ่งถือว่าเป็นโปรตีนที่มีขนาดเล็ก โปรตีนในร่างกายมีหลายแสน หลายล้านชนิด แต่ละชนิดล้วนมีความสำคัญต่อการดูแลตัวเราให้มีความสุขและมีความแข็งแรง แต่โปรตีนที่มีประโยชน์ไม่เพียงแต่มาจากกรดอะมิโนที่เรียงตัวกันอย่างถูกต้องตามลำดับเท่านั้น แต่มันสร้างตัวเองให้มีรูปร่างพิเศษ แม้จะสร้างตัวเองให้มีความให้มีความซับซ้อนทางโครงสร้างได้ แต่โปรตีนก็ยังไม่มีประโยชน์ต่อเราถ้ามันจำลองตัวเองไม่ได้ ในการจำลองตัวเองของโปรตีนต้องอาศัยดีเอ็นเอ ดีเอ็นเอสามารถจำลองตัวเองได้แต่ต้องอาศัยโปรตีนอาจกล่าวได้ว่าโปรตีนมีชีวิตอยู่ไม่ได้หากขาดดีเอ็นเอและดีเอ็นเอก็ไม่มีความหมายอะไรหากปราศจากโปรตีน พวกมันน่าจะเกิดมาพร้อมๆกันเพื่อช่วยเหลือซึ่งกันและกัน
ริชาร์ด ดอว์คินส์ กล่าวว่า กระบวนการคัดเลือกที่ทำให้กรดอะมิโนมารวมกันเป็นกลุ่มก้อน บางครั้งอาจจะมีกรดอะมิโน 2 หรือ 3 ตัวมาเชื่อมต่อกัน เมื่อเวลาผ่านไประยะหนึ่งก็ไปเจอกับกรดอะมิโนอีกก้อนหนึ่งที่เหมือนกันความก้าวหน้าก็เพิ่มขึ้น
โมเลกุลในธรรมชาติจำนวนมากมารวมกันเกิดเป็นห่วงโซ่ยาวเรียกว่าพอลิเมอร์ น้ำตาลรวมตัวกันเกิดเป็นแป้ง ความซับซ้อนเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติ คริสเตียน เดอ ดูฟ (Christian de duve) นักชีวเคมี กล่าวว่าปรากฏการณ์ของสสารที่มีลักษณะจำเพาะและจะเกิดขึ้นในที่ใดก็ตามที่มีสภาวะเหมาะสม ถ้าจะสร้างสิ่งมีชีวิตขึ้นมาใหม่จะต้องมีธาตุหลักเพียง 4 ชนิด คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน กับธาตุอื่นๆอีก 2 - 3 ชนิดในปริมาณเล็กน้อย เมื่อเอาธาตุเหล่านี้มารวมกัน ทำให้เกิดน้ำตาล กรด และสารประกอบพื้นฐานอื่นๆ ก็จะสามารถสร้างอะไรก็ได้ที่มีชีวิต
ในทศวรรษ 1950 เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตเกิดมาไม่ถึง 600 ล้านปี พอทศวรรษ 1970 นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าชีวิตกำเนิดขึ้นเมื่อ 2.5 พันล้านปี แต่ในปัจจุบัน คือ 3.85 พันล้านปี ซึ่งเป็นเวลาที่เร็วมาก เพราะโลกเพิ่งแข็งตัวเมื่อราว 3.9 พันล้านปี
สตีเฟน เจย์ กูลด์(Stephen jay Gould) สรุปว่าการที่ชีวิตเกิดขึ้นทันทีที่มันทำได้เป็นเพราะในทางเคมีมันถูกกำหนดให้เป็นเช่นนั้น ลอร์ด เคลวิน (William Thomson Kelvin) กล่าวว่า อุกกาบาตอาจเป็นผู้นำเมล็ดพันธุ์แห่งชีวิตมาสู่โลก
ในโลกยุคอาร์เคียน สิ่งมีชีวิตพวกแบคทีเรียไซอะโน หรือสาหร่ายสีน้ำเงินเขียวดุดซึมโมเลกุลน้ำเข้าไป กินไฮโดรเจนแล้วคายออกซิเจนออกมาทำให้เกิดการสังเคราะห์แสง เมื่อไซอะโนแบคทีเรียแพร่พันธ์ออกไปโลกเต็มไปด้วยออกซิเจน ออกซิเจนรวมกับธาตุเหล็กเกิดเป็นเหล็กออกไซด์และจมลงสู่ก้นทะเลดึกดำบรรพ์ เมื่อเวลาผ่านไปหลายสิบล้านปี เหล็กออกไซด์ กลายเป็นสินแร่เหล็กแก่โลก
เมื่อราว 3.5 พันล้านปี ไซอะโนแบคทีเรียตัวเริ่มเหนียวแล้วความเหนียวไปจับกับไมโครอนุภาคของฝุ่นและทราย เกิดเป็นโครงสร้างใหม่ที่มีความแข็งแกร่งคือสโตรมาโทไลต์ ซึ่งมีรูปร่างและขนาดที่หลากหลาย(ปัจจุบันพบสโตรมาโทไลต์ ที่อ่าวชาร์คเบย์ของออสเตรเลีย ไซอะโนแบคทีเรียที่อ่าวชาร์คเบย์ มีวิวัฒนาการช้าสุด) เซลล์ชนิดใหม่จะเกิดขึ้นเมื่อทุกอย่างพร้อม คือออกซิเจนมีความเข้มข้นใกล้เคียงกับปัจจุบัน เซลล์ชนิดใหม่ประกอบด้วยนิวเคลียสและองค์ประกอบเล็กๆอื่นเรียกว่าออร์แกเนลล์ ทำให้เกิดไมโทรคอนเดรีย(ในพืชทำให้เกิดคลอโรพลาสต์ ทำให้พืชสามารถสังเคราะห์แสงได้) ไมโทรคอนเดรียเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก
ไมโทรคอนเดรียชนิดใหม่ชื่อว่ายูแคริโอต(แปลว่ามีนิวเคลียสจริงๆ) และไมโทรคอนเดรียชนิดเก่าชื่อว่า โพรแคริโอต(ก่อนที่จะมีนิวเคลียส)ยูแคริโอตที่เก่าแก่ที่สุดคือกริพาเนียถูกค้นพบในตะกอนธาตุเหล็กในมลรัฐมิชิแกน ปี 1992
เมื่อเปรียบเทียบโพรแคริโอตชนิดเก่ากับยูแคริโอต พบว่ายูแคริโอตมีขนาดใหญ่กว่าและมีความซับซ้อนมากกว่า 1 หมื่นเท่าและมีดีเอ็นเอมากกว่า 1 พันเท่า แล้วระบบที่ชีวิตถูกกะเกณฑ์ด้วยรูปแบบชีวิต 2 ชนิด คือ สิ่งมีชีวิตที่คายออกซิเจน(พืช)กับสิ่งมีชีวิตที่หายใจเอาออกซิเจนเข้าไป ก็วิวัฒนาการขึ้นช้าๆ