La prima teoria riguardo all’origine della vita venne elaborata dal biochimico russo A.I. Oparin (1894-1980). Secondo questo scienziato, la comparsa della vita sulla Terra fu preceduta da una lunga serie di eventi che prende il nome di evoluzione chimica. L’ambiente primitivo in cui si svolsero questi eventi aveva due proprietà importanti: 1) l’ossigeno libero era quasi del tutto assente nell’atmosfera, mentre era ancora abbondante l’idrogeno; 2) i quattro elementi chimici (idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto), che oggi costituiscono più del 95% dei tessuti degli organismi viventi, erano già disponibili nell’atmosfera e nelle acque.

Oltre a questi materiali di base, sul nostro pianeta c’era moltissima energia che si manifestava sotto forma di calore, scariche elettriche, radioattività e radiazioni provenienti dal Sole. Oparin ipotizzò che, in tali condizioni, dai gas dell’atmosfera si sarebbero potute formare grandi quantità di molecole complesse, che in seguito si sarebbero raccolte nei mari e nei laghi del pianeta dando origine a un «brodo primitivo».

Col passare del tempo queste molecole sarebbero diventate via via più numerose e sempre più vicine; a causa della maggiore concentrazione, si sarebbero poi combinate dando luogo a piccoli aggregati più complessi. A questo punto, all’evoluzione chimica avrebbe fatto seguito una nuova fase del processo, che Oparin chiamò evoluzione prebiologica, con la formazione di piccoli sistemi primitivi, detti coacervati, che si possono ritenere il punto di partenza di tutto il mondo vivente. Oparin pubblicò questa ipotesi nel 1922, ma la comunità scientifica non gli diede molto credito. Verso la metà del secolo scorso, però, l’ipotesi di Oparin sull’evoluzione chimica venne sottoposta a verifica sperimentale (figura 4) e fu confermata da Stanley Miller, un giovane laureato dell’Università di Chicago, e dal suo professore Harold Urey; essi simularono in laboratorio le condizioni ambientali della Terra primitiva e dimostrarono che si potevano formare spontaneamente alcune semplici biomolecole, cioè particolari composti chimici, come gli amminoacidi, che sono i componenti di base di tutti gli organismi viventi.