Termin „ewolucja chemiczna” może być używany na wiele różnych sposobów, w zależności od kontekstu słów. Jeśli rozmawiasz z astronomem, może to być dyskusja na temat tego, jak powstają nowe elementy supernowe. Chemicy mogą wierzyć, że ewolucja chemiczna dotyczy tego, w jaki sposób tlen lub wodór „ewoluują” w wyniku niektórych rodzajów reakcji chemicznych. Z drugiej strony w biologii ewolucyjnej najczęściej stosuje się termin „ewolucja chemiczna” opisz hipotezę, że organiczne bloki budujące życie powstały, gdy pojawiły się cząsteczki nieorganiczne razem. Czasami nazywana abiogenezą, ewolucja chemiczna może być początkiem życia na Ziemi.
Środowisko Ziemi, kiedy powstało po raz pierwszy, było zupełnie inne niż obecnie. Ziemia była w pewnym sensie wroga wobec życia, więc stworzenie życia na Ziemi nie nastąpiło przez miliardy lat od jej powstania. Ze względu na swoją idealną odległość od Słońca, Ziemia jest jedyną planetą w naszym Układzie Słonecznym, która może mieć płynną wodę na orbitach, na których znajdują się obecnie planety. Był to pierwszy krok w ewolucji chemicznej, aby stworzyć życie na Ziemi.
Wczesna Ziemia również nie miała otaczającej atmosfery, która blokowałaby promienie ultrafioletowe, które mogą być śmiertelne dla komórek tworzących całe życie. W końcu naukowcy wierzą w prymitywną atmosferę pełną gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla i być może trochę metanu i amoniaku, ale bez tlenu. Stało się to ważne później w ewolucji życia na Ziemi jako fotosyntezy i chemosyntetyk organizmy wykorzystały te substancje do wytworzenia energii.
Jak więc doszło do abiogenezy lub ewolucji chemicznej? Nikt nie jest całkowicie pewien, ale istnieje wiele hipotez. To prawda, że jedynym sposobem na wytworzenie nowych atomów niesyntetycznych pierwiastków są supernowe niezwykle dużych gwiazd. Wszystkie inne atomy pierwiastków są poddawane recyklingowi w różnych cyklach biogeochemicznych. Tak więc albo pierwiastki były już na Ziemi, kiedy powstały (prawdopodobnie z gromadzenia się pyłu kosmicznego wokół żelaznego rdzenia), lub przybyły na Ziemię poprzez ciągłe uderzenia meteorów które były powszechne przed powstaniem atmosfery ochronnej.
Gdy pierwiastki nieorganiczne znalazły się na Ziemi, większość hipotez zgadza się, że ewolucja chemiczna organicznych elementów budulcowych życia rozpoczęła się w oceany. Większość Ziemi jest pokryta oceanami. Nietrudno jest pomyśleć, że cząsteczki nieorganiczne, które podlegałyby ewolucji chemicznej, unosiłyby się w oceanach. Pozostaje pytanie, w jaki sposób te chemikalia ewoluowały, tworząc organiczne elementy budulcowe życia.
To tutaj rozgałęziają się różne hipotezy. Jedna z bardziej popularnych hipotez mówi, że cząsteczki organiczne powstały przypadkowo, gdy pierwiastki nieorganiczne zderzyły się i związały w oceanach. Jednak zawsze spotyka się to z oporem, ponieważ statystycznie prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest bardzo małe. Inni próbowali odtworzyć warunki wczesnej Ziemi i stworzyć molekuły organiczne. Jeden taki eksperyment, zwany potocznie Zupa Pierwotna eksperyment, udało się stworzyć cząsteczki organiczne z pierwiastków nieorganicznych w warunkach laboratoryjnych. Jednak, gdy dowiadujemy się więcej o starożytnej Ziemi, odkryliśmy, że nie wszystkie molekuły, których używali, były w rzeczywistości w tym czasie.
Poszukiwania wciąż dowiadują się więcej o ewolucji chemicznej i o tym, jak mogła rozpocząć życie na Ziemi. Regularnie dokonuje się nowych odkryć, które pomagają naukowcom zrozumieć, co było dostępne i jak mogły się wydarzyć rzeczy w tym procesie. Mamy nadzieję, że pewnego dnia naukowcy będą w stanie wskazać, jak przebiegała ewolucja chemiczna i pojawi się wyraźniejszy obraz tego, jak zaczęło się życie na Ziemi.