Các lý thuyết hàng đầu cho rằng năng lượng đầu tiên được sử dụng bởi sự sống là từ mặt trời hoặc từ địa nhiệt và hóa học dưới đáy đại dương. Các miệng phun thủy nhiệt của núi lửa dưới đáy đại dương có thể đã cung cấp năng lượng hóa học cần thiết để châm ngòi cho sự sống ban đầu. Các nhà sinh vật học không hoàn toàn đồng ý về chính xác nơi sự sống đầu tiên trên Trái đất xuất hiện. Nó có thể đã tiến hóa dưới đáy đại dương, trong các vũng đá nông hoặc từ các khối xây dựng do tác động của tiểu hành tinh mang lại - hoặc có thể là tất cả những điều trên. Chúng ta biết rằng tất cả sự sống trên Trái đất đều cần nước để tồn tại, vì vậy sự sống có thể đã tiến hóa đầu tiên ở đó. Nhưng chỉ nước thôi thì không đủ để châm ngòi cho sự sống; nó cũng cần năng lượng. Ngày nay, hầu hết các sinh vật sống lấy năng lượng từ việc chuyển hóa đường, nhưng những phân tử đó không tồn tại 3, 7 tỷ năm trước, khi sự sống lần đầu tiên phát triển. Vậy những nguồn năng lượng nào đã có để giúp những cư dân đầu tiên của Trái đất xuất hiện? Trong thời đại Hadean (khoảng 4, 6 tỷ đến 4 tỷ năm trước), Trái đất phần lớn là một thế giới đại dương, thỉnh thoảng có đảo núi lửa nhô lên khỏi mặt nước. Eloi Camprubi-Casas cho biết một giả thuyết về nguồn gốc của sự sống là bức xạ tia cực tím (UV) từ mặt trời đã giúp tạo ra các phân tử phức tạp trong các vũng đá nông trên các đảo núi lửa. (mở trong tab mới), nhà sinh vật học nghiên cứu nguồn gốc sự sống tại Đại học Texas Rio Grande Valley. Camprubi-Casas nói với Live Science: "Tia cực tím [bức xạ] rất tuyệt vì nó tràn đầy năng lượng đến mức sẽ tạo ra các phân tử bị ion hóa, khiến chúng phản ứng mạnh hơn" và có nhiều khả năng kết hợp thành các phân tử lớn hơn, phức tạp hơn cần thiết để tạo ra các khối xây dựng cho sự sống.. Tuy nhiên, "Bức xạ UV tạo ra một vấn đề về cơ bản là phá vỡ bất cứ thứ gì bạn có", Camprubi-Casas nói. Vì vậy, ngay cả khi các phân tử phức tạp được hình thành, chúng cũng sẽ bị phân hủy do bức xạ của mặt trời. Đó là lý do tại sao Camprubi-Casas và các đồng nghiệp của ông nghi ngờ rằng nguồn gốc của sự sống diễn ra ở một nơi nào đó cách xa những cái ao ấm áp đó - dưới đáy biển, nơi nước nóng, kiềm trộn với nước lạnh, có tính axit, tạo ra một món súp năng lượng hóa học. Có thể đã cung cấp một tia lửa cho sự tiến hóa của sự sống. Sâu bên dưới bề mặt đại dương, các khu vực hoạt động địa nhiệt hình thành ở các ranh giới mảng khi magma trào lên từ lớp phủ của Trái đất. Nước biển lạnh thấm vào các vết nứt ở những vùng nóng này và hòa tan các khoáng chất từ đá. Camprubi-Casas giải thích: Khi nước nóng dâng lên từ các vết nứt và chảy vào đại dương lạnh giá, các khoáng chất sẽ kết tủa ra ngoài, tạo thành các "ống khói" bằng vật liệu hữu cơ. Chất lỏng đó có tính kiềm cao và chứa nhiều khí hydro, và trong thời kỳ Hadean, bầu khí quyển của Trái đất bùng nổ khí carbon dioxide, phần lớn trong số đó hòa tan vào đại dương, khiến đại dương có tính axit nhẹ. Khi nước từ các lỗ thông thủy nhiệt kết hợp với carbon dioxide hòa tan trong nước, các phân tử thu được trở nên "hoạt động hóa học nhiều hơn và bạn có thể bắt đầu thêm nitơ để tạo axit amin hoặc thêm nitơ và oxy để tạo thành các khối cấu tạo của DNA," Camprubi- Casas nói. Cung cấp các khối xây dựng của cuộc sống từ không gian? Một giả thuyết về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất cho rằng các khối xây dựng của sự sống được tạo ra bởi các tác động của tiểu hành tinh, vốn phổ biến hơn ở Hadean so với ngày nay. Partha Bera cho biết trên một tiểu hành tinh, một lớp băng sẽ bảo vệ các loại đường đơn giản và axit amin nhỏ - những nguyên liệu thô cần thiết cho quá trình hóa học tiền sinh học - khỏi rất nhiều bức xạ khắc nghiệt của mặt trời. (mở trong tab mới), một nhà khoa học nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Môi trường Vùng Vịnh của NASA. Các tiểu hành tinh có thể châm ngòi cho sự tiến hóa của sự sống? Bera nói với Live Science: "Những cơ thể này tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong hàng triệu năm và chúng tạo ra các gốc tự do – thành phần hoạt tính – có thể phản ứng với nhau ngay cả ở nhiệt độ thấp". Các gốc tự do là các nguyên tử, phân tử hoặc ion có thêm một electron, khiến chúng sẵn sàng phản ứng với mọi thứ. Theo giả thuyết về nguồn gốc sự sống này, khi những tiểu hành tinh đó va vào Trái đất, các phân tử có hoạt tính cao sẽ trộn lẫn với các phân tử đơn giản khác trong đại dương để tạo ra chất hóa học phức tạp cần thiết để bắt đầu sự sống. Trong trường hợp này, nguồn năng lượng cũng sẽ là nhiệt địa nhiệt, Bera nói. Bởi vì rất ít (và nhỏ) các mẫu đá tồn tại từ thời kỳ này trong lịch sử Trái đất, nên không thể biết chính xác nguồn năng lượng nào - mặt trời, hóa học địa nhiệt hay nhiệt địa nhiệt - kích hoạt sự tiến hóa của sự sống. Nhưng nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và rất nhiều cuộc tranh luận sôi nổi sẽ giúp chúng ta tìm ra nguồn gốc khả dĩ của mình.
