Biogeneza to pochodzenie życia.
Pierwszą teorią dotyczącą pochodzenia życia na Ziemi była teoria rosyjskiego uczonego Oparina. Teorii tej nie udało się potwierdzić ani odrzucić. Niektóre współczesne badania dowodzą, że niektóre z założeń tej teorii były słuszne. Zakłada się, że życie powstawało na Ziemi bardzo powoli. Przypadkowo z materii martwej powstała cząstka organiczna.
Ewolucja jest to przejście od substancji nieorganicznych do związków budujących białka, które stanowią podłoże życia.
Szacuje się, że Ziemia powstała około 5 miliardów lat temu z różnego rodzaju pyłów, prawdopodobnie kosmicznych. Około 10 miliardów lat temu wybuchła świetlista kula i materia zaczęła poruszać się odśrodkowo i opadać. W momencie kiedy materia ostygła zaczęły tworzyć się atomy różnych pierwiastków takich jak wodór czy hel.
Nasz układ słoneczny posiada w centrum wielką gwiazdę, która powstała około 5-10 miliardów lat temu. W skutek działania sił grawitacyjnych dochodziło do szerzenia się materii słonecznej oraz wytwarzania znacznej ilości ciepła. Na podłożu helu i wodoru zaczęły wytwarzać się inne pierwiastki. Materia stopniowo zagęszczała się. Metale ciężkie, takie jak nikiel czy żelazo utworzyły centrum, czyli jądro ziemi. Metale o pośredniej ciężkości utworzyły płaszcz ziemi. Najlżejsze z metali utworzyły okrywę ziemi.
Skład atmosfery na początku powstania ziemi był znacznie odmienny od obecnego.
W pierwotnej atmosferze przeważał hel oraz wodór. Atmosfera ta jednak po pewnym czasie zanikła. Na początku ziemia była także zimna. W momencie jej zagęszczania się dochodziło do akumulacji ciepła. Na skutek takiego procesu doszło do rozpadu związków radioaktywnych oraz kolejnego uwolnienia ciepła.
Dodatkowe ciepło pochodziło także z termojądrowych wybuchów. W wyniku takich reakcji dochodziło do znacznego uwalniania się gazów, które z pozostałymi gazami z atmosfery tworzyły pary. Małe pierwiastki zaczęły się łączyć w grupy oraz zaczęły łączyć się w związki chemiczne. Tak powstały takie związki jak azot, dwutlenek węgla, amoniak, metan i in. kolejnym procesem jaki zaczął zachodzić na ziemi było ponowne ochładzanie się.
W wyniku opadów deszczy, dochodziło do powstawania wyżłobień, wypełniających się następnie wodą i tworzących zbiorniki wodne.
Powstawanie warunków, występujących obecnie na ziemi przebiegało w kilku etapach:
Pierwszym z nich była chemiczna ewolucja. Zachodziła ona bez udziału tlenu przy dopływie energii, pochodzącej od słońca czy z wybuchu wulkanów. Doszło do powstania prostych związków chemicznych takich jak sole mineralne czy woda ( 5 miliardów lat temu).
Kolejnym etapem była ewolucja molekularna, polegająca na łączeniu się niewielkich cząsteczek w polimery, które utworzyły protodionty. W teorii Oparina pojawiło się pojęcie protodionty i mikrosfery. Według Oparina lizosomy to protodionty powstałe z lipidów a konserwanty to patoalionty powstałe z dwóch cząstek organicznych.
Kolejny etap to ewolucja biologiczna, albo organizmalna. Było to przejście z protodiontów do żywych komórek. Wtedy to doszło do powstania komórki prokariotycznej a następnie komórki eukariotycznej i utworzenia stromatolitów. Są to wzgórza, powstałe z żywych organizmów, prawdopodobnie sinic. Organizmy te pokrywały się osadami. Badania wykazały, że sinice wchodzące w skład stromatolitów mają identyczne cechy budowy jak występujące obecnie.
Ostatni etap ewolucji ziemi to ewolucja komórek. Składała się ona z kilku procesów. Pierwszy to powstanie cząsteczki informacyjnej RNA. DNA pojawiło się nieco później, nikt nie jest jednak w stanie podać czasu tego procesu. Trudności sprawia także wyjaśnienie powstania kodu genetycznego oraz makromolekuł takich jak plastydy czy mitochondria.
Powstanie komórki eukariotycznej wyjaśnia się dzięki teorii ednosymbiotycznej. Według niej do komórki zaczęły wnikać mitochondria oraz chloroplasty i zaczęły wraz z nimi funkcjonować. W zamian za substancje odżywcze dostarczały komórce energii lub odpowiednich związków. Dowodem na prawdziwość teorii ednosymbiotycznej jest posiadanie przez mitochondria oraz chloroplasty własnych, kolistych cząsteczek kwasów nukleinowych.
