منشا حیات چیست؟ اولین حیات چه زمانی بعد از آفرینش جهان به وجود آمد؟ اولین حیات چه شکلی بود؟
احتمالاً اولین حیات پس از بیگ‌بنگ ظاهر شد. این فرضیه توسط ل ساتر، اخترفیزیکدان دانشگاه استونی بروک، مطرح شده است. او ادعا می‌کند که این اشکال حیاتی توانایی تکامل خود را با یک سن قدیمی‌تر از زمین داشته‌اند.
زندگی حدود ۴ میلیارد سال پیش در سطح زمین ظاهر شد. این بازه‌ی زمانی یک بخش مهم از تاریخ ۱۳٫۷ میلیارد ساله‌ی جهان است. اگر زندگی در زمین ظاهر شده است، احتمالاً جای دیگری نیز به وجود آمده است. از آنجایی که تعاریف مختلفی از حیات وجود دارند، ممکن است حیات حتی چند ثانیه پس از بیگ‌بنگ ظاهر شده باشد.
برای جستجوی منشأ حیات، باید ابتدا آن را تعریف کنیم. بیش از ۲۰۰ تعریف معتبر از این مفهوم وجود دارد که نشان می‌دهد ارائه‌ی تعریف دقیق از این مفهوم چالش برانگیز است. برای مثال، آیا ویروس‌ها زنده هستند؟ این مسئله همچنان بحث برانگیز است.
درباره‌ی پریون‌ها یا ساختارهای پروتئینی بیماری‌زا چه می‌توان گفت؟ بحث بر سر تفکیک مرز بین حیات و غیرحیات همچنان ادامه دارد. برای هدف جستجوی حیات کیهانی، می‌توان از تعریف گسترده‌تر و مفیدتری استفاده کرد: حیات به هر چیزی گفته می‌شود که بتوان به تکامل داروینی نسبت داد.
تعریف فوق اهمیت زیادی دارد، زیرا در درجه‌ی اول به دنبال جستجوی منشأ حیات هستیم. در مقطعی از تاریخ گذشته، زمین سیاره‌ای زنده نبود اما بعدها به میزبان حیات تبدیل شد؛ بنابراین یک دوره‌ی گذار وجود داشته که قطعاً مرزهای تعریف را جابه‌جا کرده است. همچنین با جستجوی عمیق‌تر در گذشته و بررسی گزینه‌های احتمالی حیات، باید تعریف گسترده‌تر خود را حفظ کنیم، به ویژه هنگام بررسی گوشه‌کنارهای عجیب‌تر جهان.
براساس تعریف منشأ حیات، می‌توان گفت حیات روی زمین حداقل ۳٫۷ میلیارد سال پیش ظاهر شده است؛ در آن زمان، موجودات زنده‌ی میکروسکوپی به پیچیدگی کافی رسیده‌اند تا ردپایی از فعالیت‌های خود را به جا بگذارند و تا امروز باقی بمانند. این موجودات زنده شباهت زیادی به موجودات کنونی داشتند: از DNA برای ذخیره‌سازی اطلاعات، از RNA برای رونویسی اطلاعات در پروتئین‌ها و از پروتئین‌ها برای تعامل با محیط و ایجاد کپی‌هایی از DNA استفاده می‌کردند. این شاخه‌ی سه‌طرفه به این دسته از مواد شیمیایی اجازه می‌داد تکامل داروینی را تجربه کنند.
با این‌حال، این موجودات از آسمان نیفتادند؛ بلکه از چیزی به تکامل رسیده بودند و اگر حیات هرچیزی باشد که به تکامل می‌رسد، آنگاه باید نسخه‌ی ساده‌تری از آن در گذشته‌ی دورتری از زمین وجود داشته باشد. برخی نظریه‌ها به اولین مولکول‌های خودتکثیرشونده اشاره می‌کنند و از این رو ساده‌ترین شکل حیات روی زمین احتمالاً با سرد شدن اقیانوس‌ها بیش از ۴ میلیارد سال قبل شکل گرفته بود.
همچنین ممکن است زمین در این فرآیند تنها نبوده باشد و سیارات دیگر نیز شرایط مشابهی را تجربه کرده‌اند، درنتیجه اگر حیات در اینجا شکل گرفته، پس ممکن است جای دیگری هم به وجود آمده باشد.
اولین حیات در میان ستاره‌ها
خورشید بیشتر از اولین ستاره با ویژگی‌های همجوشی هسته‌ای است؛ بلکه یکی از نوادگان نسل‌های پیشین ستاره‌ها به شمار می‌رود. حیات نیاز به عنصرهایی نظیر هیدروژن، اکسیژن، کربن، نیتروژن و فسفر دارد. به استثنای هیدروژن که چند دقیقه پس از بیگ‌بنگ ظاهر شد، عنصرهای دیگر در قلب ستاره‌ها طی چرخه‌های حیاتشان ایجاد شدند؛ بنابراین حیات قاعدتاً باید زمانی به وجود آمده باشد که حداقل دو نسل از ستاره‌ها زندگی کرده و مرده باشند و با مرگ خود عنصرهایشان را در پهنای کهکشان پخش کرده باشند.
شاید نیروهای اسرارآمیز طبیعی وجود داشته باشند که صرفاً با انرژی یا ماده‌ی تاریک برهم‌کنش دارند. شاید تکه‌های متعددی از ماده‌ی تاریک وجود داشته باشند که یک جدول تناوبی ماده تاریک را شکل می‌دهند. چه کسی می‌داند کدام برهم‌کنش‌ها و کدام شیمی تاریک در انبساط وسیع ستاره‌ها ایفای نقش می‌کند؟ حیات تاریک فرضی شاید در جهان آغازین و پیش از ظهور اولین ستاره‌ها ظاهر شده باشد و با نیروهایی که هنوز نشناخته‌ایم، کنترل شده باشند.
احتمال‌ها روز به روز وسیع‌تر خواهند شد. برخی فیزیکدان‌ها باور دارند که در اولین لحظات بیگ‌بنگ، نیروهای طبیعت بسیار شدید و عجیب بودند به طوری که زمینه‌ای برای رشد ساختارهای پیچیده فراهم کردند. این ساختارها می‌توانند رشته‌های کیهانی باشند که در واقع تارهایی از فضازمان هستند که با ستون‌های مغناطیسی به یکدیگر وصل شده‌اند. این ساختارها در صورت داشتن پیچیدگی کافی ممکن است توانسته باشند اطلاعات را هم ذخیره کنند. همچنین مقدار زیادی انرژی در فضا وجود دارد و ساختارها می‌توانند با تکثیر خود، مسیر تکامل داروینی را طی کنند. هر موجود زنده‌ای در این شرایط ممکن است در یک چشم برهم‌زدن زندگی کرده و مرده باشد و کل تاریخ زندگی آن به کمتر از یک ثانیه برسد، در حالی که برای خودشان یک عمر بوده است.
