Dall'evoluzione prebiotica alle prime cellule

Per evoluzione prebiotica, precedente la comparsa della vita, si intende l'evoluzione chimica che ha portato alla formazione di composti organici partendo da molecole inorganiche. Questo processo si è svolto nel corso del primo miliardo di anni a partire dalla formazione della Terra (avvenuta circa 4600 milioni di anni fa).

Per spiegare la serie di eventi con cui si sarebbe svolta l'evoluzione prebiotica , gli scienziati hanno proposto diverse ipotesi. Secondo una ricostruzione plausibile l'atmosfera della Terra primordiale era composta in prevalenza da idrogeno, metano, ammoniaca, vapor acqueo e diossido di carbonio (anidride carbonica); l'ossigeno era invece presente in quantità trascurabile (per questo si dice che l'atmosfera era riducente). La radiazione solare e i fulmini fornivano l'energia necessaria per spezzare i legami di sole molecole inorganiche e formare molecole organiche semplici. Queste ultime, in assenza di ossigeno (con cui avrebbero reagito decomponendosi), ebbero modo di accumularsi in bacini d'acqua calda. Si formò così il cosiddetto brodo primordiale.

Successivamente, le molecole nel brodo primordiale (tra cui amminoacidi, lipidi, zuccheri semplici) si sarebbero aggregate in strutture sferiche, chiamate microsfere, ipotizzate come le prime cellule. Ogni microsfera era dotata di una membrana che separava l'ambiente interno da quello esterno; poteva assorbire del materiale (nutrimento) dall'ambiente esterno, crescere di dimensioni e replicarsi.