Стоит сразу заявить, что никто не знает, как началась жизнь. Тем не менее, в последние годы был достигнут огромный прогресс в двух направлениях: с одной стороны, отслеживание родословной жизни как можно дальше в прошлое, а с другой — попытка понять химические пути, которые могли привести к самым ранним формам жизни. (Существуют и другие многообещающие подходы к проблеме абиогенеза, но недостаток места не позволяет нам их обсудить.)

Метод поиска происхождения жизни «сверху вниз» — это поиск LUCA (Last Universal Common Ancestor, Последнего универсального общего предка) — самого последнего организма, от которого вся существующая жизнь должна была унаследовать свои общие биохимические структуры. То, что жизнь происходит от LUCA, а не из множества источников, кажется весьма вероятным, поскольку существует огромное единство земной жизни: все организмы, за редкими исключениями, используют один и тот же генетический код, который позволяет последовательности ДНК определять полипептид; все организмы используют ДНК для переноса генетической информации; и так далее. Если LUCA был достаточно прост, если он существовал на очень ранней стадии истории Земли — и если мы сможем детально понять LUCA — тогда мы могли бы вывести, как он возник. К сожалению, биологи могут продвинуть этот подход лишь до определенного предела. Одна из часто рисуемых картин заключается в том, что LUCA уже был сложным организмом, который значительно эволюционировал со времени первого возникновения жизни, прежде чем разделился на домены архей и бактерий. Позже, согласно этой картине, эукариотический домен отделился от архей. Формирование сложной эукариотической клетки, вероятно, произошло, когда один прокариот «съел» другого (или, в зависимости от вашей точки зрения, один прокариот «заразил» другого — с такого расстояния трудно различить эти два случая). Такая договоренность, должно быть, приносила пользу обеим сторонам, и внутренние бактерии (были ли они изначально пищей или паразитами) передавались из поколения в поколение. Эта картина достаточно сложна, но поскольку многочисленные биохимические лаборатории мира почти ежедневно открывают новую информацию, картина становится еще более запутанной. Обычно мы думаем, что генетическая информация передается только вертикально — от родителя к ребенку. В начале истории жизни, однако, горизонтальный перенос генов между различными типами организмов, по-видимому, происходил часто. Этот горизонтальный перенос генетической информации означает, что простые линии происхождения запутываются.

Вместо того, чтобы увязнуть в деталях LUCA, мы можем рассмотреть подход «снизу вверх» к вопросу происхождения жизни. Мы можем спросить: как возникли универсальные химические вещества жизни — нуклеиновые кислоты и белки? Если мы сможем это понять, то, возможно, сможем заполнить пробел между подходами «снизу вверх» и «сверху вниз». Возможно, мы сможем понять, как неодушевленная материя стала живой.