У истоков гипотезы абиогенеза стоял Э. Геккель. Суть гипотезы заключается в признании абиогенного (случившегося в отсутствие живых существ) образования органических веществ из неорганических непосредственно на планете.
В середине ХIХ в. Л. Пастер доказал невозможность самозарождения жизни в современных условиях. В 20-х гг. ХХ в. биохимики А.И. Опарин и Дж. Холдейн предположили, что в условиях, имевших место на Земле несколько миллиардов лет назад, образование живого вещества (органики) из неживого было возможным. Среди этих условий — атмосфера восстановительного типа, вода и источники энергии (ультрафиолетовое и космическое излучение, тепло остывающей земной коры, вулканическая деятельность, радиоактивный распад элементов, атмосферные электрические явления), приемлемая температура, отсутствие живых существ. Линия жизни выстраивалась следующим образом:
1) образование атмосферы из газов (метан, оксид и диоксид углерода, аммиак, сероводород, цианиды), служащих «сырьем» для синтеза органических соединений;
2) абиогенное образование простых органических веществ, в том числе мономеров современных биополимеров (аминокислоты, азотистые основания, сахара, АТФ и другие мононуклеотиды);
3) полимеризация мономеров в полимеры — белки (полипептиды) и нуклеиновые кислоты (полинуклеотиды);
4) концентрация абиогенной органики в водной среде с образованием «первичного бульона»;
5) обособление в «бульоне» предбиологических дискретных форм более или менее сложного химического состава — протобионтов, проявляющих некоторые свойства живых форм (уплотненный поверхностный слой, имитирующий мембрану, рост за счет поступления веществ извне, «размножение» путем распада с сохранением особенностей химической организации, предбиологический отбор на стабильность и эффективность «закачки» органики из окружающей среды — прообраз обмена веществ);
6) возникновение простейших форм с полной совокупностью свойств жизни — примитивных клеток-гетеротрофов, питающихся органикой «бульона»;
7) биологическая эволюция возникших существ.
Гипотеза абиогенного происхождения жизни прошла по-своему плодотворный путь. Доказано образование органических соединений, в том числе сложных — полипептидов и полинуклеотидов — из неорганических веществ через стадию молекул-предшественниц в условиях, имитирующих те, которые могли существовать на планете в соответствующий период ее истории. Созданы модели протобионтов — коацерваты (гетерогенный химический состав — полипептиды, полинуклеотиды) и микросферы (однородное белковое содержимое).
Вместе с тем рассматриваемая гипотеза не дает ответа на вопрос о природе хиральной чистоты современных биополимеров. Получаемые в эксперименте абиогенным путем аминокислоты представляют собой смесь лево- и правовращающих изомеров, которые имеют равные химические шансы быть включенными в полипептид. Среди синтезированных в лабораторных условиях сахаров оптическая изомерия вообще не встречается. Согласно проведенным расчетам, вероятность случайного возникновения «осмысленной» полинуклеотидной последовательности из смеси мононуклеотидов «бульона» настолько низка, что потребное на это время на много порядков (!) превосходит время существования даже не Земли, но Вселенной (15-20 млрд лет). Далее, «первичный бульон», являясь исчерпываемым ресурсом, был бы быстро уничтожен, если бы, следуя предлагаемой сторонниками гипотезы схеме, первыми живыми существами оказались гетеротрофы. Данные об исключительно раннем появлении на планете углерода со смещенным в сторону легкого изотопа соотношением 12С/13С (см. выше — формация Исуа в Гренландии) указывают на существование уже тогда фотосинтеза, что говорит об одновременном возникновении авто- и гетеротрофности. Это подтверждает сравнение современных строматолитов цианобактериаль-ных матов и ископаемых строматолитов докембрийского периода (см. п. 1.4.4). В обоих случаях есть основания говорить о высокоинтегриро-ванных сообществах прокариотических организмов, различающихся по типу питания, то есть о присутствии среди первых «обитателей» планеты одновременно продуцентов (производители органики из неорганики), возможно, консументов (потребители органики для создания собственной органики) и редуцентов или деструкторов (разрушители органики), автотрофов и гетеротрофов. В свете сказанного жизнь на Земле сразу же складывалась как экосистема. В рамках гипотезы абиогенеза не нашел удовлетворительной проработки также вопрос о переходе от «осмысленных» биополимеров (полипептиды и полинуклеотиды), даже если признать факт их образования в «бульоне», к клеточной организации.