• Существующие физические законы с физическими постоянными предполагают только углеродную жизнь с водой в качестве растворителя.

В процессе развития Земли из-за вращения шло распределение химических элементов: более тяжелые скопились в мантии и ядре, более легкие – в земной коре, а самые легкие образовали гидросферу и атмосферу. Земля стала разогреваться за счет вулканической деятельности, первопричиной которой является естественная радиоактивность, то есть процессы ядерного распада, идущие в недрах планеты. В результате вулканической деятельности образовалась первичная атмосфера Земли, которая была восстановительной: CO2, NH, HCN, CH4, H2O, но кислорода как такового в атмосфере не было. Он появился около 2 млрд лет назад вследствие зарождения простейшей жизни: микроорганизмы, поглощая углекислый газ в процессе фотосинтеза, стали производить кислород, и в атмосфере Земли произошли резкие качественные изменения. За последние 200 млн лет состав атмосферы почти не изменился – 78 % азота, 21 % кислорода и меньше процента инертных газов (в основном аргона) и сотые доли процента – углекислого газа.

Вопросами возникновения органической жизни занимается эволюционная химия , которая видит ответ в самоорганизации химических элементов, которые из набора органогенов С, Н, О, N, Р, S и 12 химических элементов Na, K, Ca, Mg, Mn, Fe, Si, Al, Cl, Cu, Zn, Co в определенных условиях создали органические соединения – аминокислоты и белки. В 1964 г. Руденко создал теорию саморазвития открытых каталитических систем, известную как общая теория хемо– и биогенеза. Он считал, что эволюции способствовали вещества-катализаторы, ускоряющие изменения химических систем: на первом этапе изменялись неорганические химические вещества, потом возникли органические вещества и затем – органическая жизнь. Когда период интенсивных и разнообразных химических превращений сменился периодом биологической эволюции, химическая эволюция застыла и затормозилась. Поворотным моментом в истории развития жизни является кембрийская эра, когда на смену одноклеточным пришли многоклеточные живые существа. Появление многоклеточных называется иначе «кембрийским взрывом» , поскольку за 3–5 млн лет появились все известные типы живых организмов.

Гипотез, объясняющих появление жизни на Земле, существует немало. До XX в. наиболее распространенными были креационизм (божественное сотворение живого мира согласно Библии), концепция многократного спонтанного зарождения жизни из неживого вещества (Аристотель считал, что живое может возникать при разложении почвы); концепция стационарного состояния (по ней жизнь существует изначально и вечно); концепция происхождения жизни в результате определенных физических и химических процессов; теория панспермии .

Теория панспермии предполагает, что жизнь была занесена из космоса либо в виде спор микроорганизмов, либо путем вмешательства разумных пришельцев из других миров. Возможность переноса спорами достаточно реальна (метеориты), но доказательств этому нет. Намеренный перенос жизни историческими свидетельствами не подкреплен. По Либиху, можно рассматривать как постоянные хранилища органических зародышей атмосферы небесных тел и вращающихся космических туманностей, откуда жизнь переносится по всей Вселенной.

Доктор Рихтер в 1865 г. предложил гипотезу космозоев (космических зачатков) : существуют вечные зачатки жизни, которые переносятся с планеты на планету (теорию поддержали видные ученые того времени – Кельвин, Гельмгольц и др.). В начале XX в. Аррениус предложил теорию радиопанспермии (споры с населенных планет увлекаются в космос и странствуют за счет светового давления, пока не окажутся на подходящей планете, где просыпаются и порождают жизнь). В качестве «доказательств» предлагаются археологические артефакты (от наскальных рисунков до моделей самолетов из египетских гробниц) или изыскания уфологов. Наиболее уязвимым местом теории является вопрос: если жизнь откуда-то перенесена, как она там возникла, что сразу возвращает ученых к исходной точке.

Наиболее разумна теория биологической эволюции , предполагающая возникновение жизни в результате физических и химических процессов в условиях молодой Земли, которые непригодны для развитой уже жизни: высокая температура (4000 °C), атмосфера, состоящая из водяных паров, СО2, СН3, NH3, присутствие сернистых соединений (вулканическая активность), высокая электрическая активность атмосферы, ультрафиолетовое излучение Солнца, беспрепятственно достигавшее поверхности Земли при несформированном озоновом слое.

Гипотеза Опарина появилась в 1923 г. и сразу привлекла внимание. Ученый картину зарождения жизни видел так: первые сложные углеводороды могли возникать в океане из более простых соединений, постепенно накапливаться и приводить к возникновению «первичного бульона». В «бульон» входили аминокислоты и белки, возникшие в силу случайных обстоятельств (электрические разряды, высокая температура и т. п.). Белки создавали гидрофильные комплексы, которые обособлялись от водной фазы и образовывали коацерваты (сгустки) с липидной оболочкой, преобразующиеся в примитивные клетки.

В 1929 г. английский ученый Холдейн опубликовал свою гипотезу возникновения жизни (без гидрофильных комплексов и коацерватов). По Холдейну, жизнь возникла из неоргани ческих веществ путем длительной абиогенной (небиологической) молекулярной эволюции в результате закономерного процесса перехода химической формы движения материи в биологическую и путем образования простых органических соединений.

Оба ученых обосновывают теорию следующим: в раннем возрасте Земля представляла собой раскаленную планету, которая «перемешивала» химические элементы в процессе вращения (тяжелые опускались к центру, легкие всплывали к поверхности); так водород, углерод, азот сконцентрировались наверху. При охлаждении образовались также метан, углекислый газ, аммиак, цианистый водород, кислород и др. Большое значение имело образование воды и формирование того типа атмосферы, в которой возможны окислительно-восстановительные процессы. Вулканическая деятельность способствовала высвобождению массы углерода. Попадая в первобытный океан, углерод образовывал углеродные соединения, которые в результате дальнейшего синтеза под влиянием солнечной энергии образовали среду, где смогла зародиться жизнь.