生命是地球上最复杂的一种现象。生命是怎样起源的？这是一个至今尚未完全解决的科学问题。
1924年，苏联科学家奥巴林提出了团聚体学说。团聚体是蛋白质和核酸的聚合体，它们具有类似膜的结构，并能在酶的作用下发生生成淀粉或聚合核苷酸等反应。1953年，美国科学家米勒用氢气、水蒸气、甲烷、氨等混合气体模拟远古大气进行放电，在冷凝液中发现了氨基酸等含氮小分子。这说明氨基酸等生物小分子有可能在早期地球的陆地上或空中形成，然后随流水或雨水进入海洋，聚合成蛋白质和核酸。这些聚合体与海洋中的有机物作用，产生膜的结构，最后形成了原始生命。
早期的地球面貌与现在大不相同。当时火山遍布，大气稀薄，由于缺乏氧气，也无臭氧层的保护，整个地球都暴露在强烈的紫外线之下。即使通过闪电偶然产生了氨基酸分子，它们也很容易被自然界的力量所破坏。因此，也有学者认为很可能生命物质是通过陨石撞击地面等方式从外太空被带到地球的。但是他们难以找到具有说服力的证据，因为陨石在穿越大气层的过程中要面对极高的温度，在这种情况下生命物质是难以保留的。
还有一种可能性，就是生命不是起源于地球表面，而是起源于深海。深海的“黑烟囱”喷出的甲烷、氨等物质在高温和硫化物催化剂的作用下，也可能形成嘌呤、核苷酸等有机物，进而形成团聚物甚至生命。深海的环境虽然对于今天的地表生物来说十分严苛，但环境稳定，能量和物质供应充足。生命如果在那里产生，有可能不被破坏而保存下来。目前科学家已经在深海和地底深处找到一些很像细菌的原核生物，它们生存的环境很极端（如超过100℃的高温、富硫缺氧、高盐度、强酸或强碱等），它们的分子生物学特征，如基因转录过程，与细菌的明显不同，而比较接近于真核生物。1977年，微生物学家为这类原核生物建立了一个新的类群——古细菌。它们有可能与最初的生命有较近的渊源。但对古细菌的起源与演化的研究目前仍处于初级阶段，还不能为生命的起源提供足够的证据。
深海的“黑烟囱”
更可靠的生命起源证据来自化石记录。化石记录可以在一定程度上保留生命起源初期的形式，比如原始藻类、细菌类的化石以及沉积学等领域的一些研究。
最早的藻类化石主要是叠层石，形成这些叠层石的藻类可以追溯到距今35亿年。古生物学家曾经在火山岩石中发现了类似于细菌的丝状体化石，它们被认为是古细菌的化石，其生存年代大约也是35亿年前。理论上说，应该有更早的早期生命化石埋藏在地层中，这还有待进一步发现。
沉积学等领域的研究也对生命起源问题有一定的帮助。地球上最古老的沉积岩石之一——条带状铁层，形成的时间大部分都在20亿年前的元古宙，这些铁层是今天中国华北和俄罗斯等地供开采铁矿的重要资源，主要成分就是铁的氧化物。这些铁层的大规模沉积需要大量的氧气，氧含量的增多使得原本可溶在水中的二价铁离子被氧化成三价铁，进而形成了氧化铁沉积。早期地球氧气含量稀少，条带状铁层的大规模出现记录了地球早期最早一次大气或海水中氧气浓度的规模性上升。而地球上最早的增氧事件，可能就是由最早的生命完成的。（冯伟民）
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