Os cientistas acreditam que os protobiontes, os precursores das células, se formaram através de uma complexa série de etapas, impulsionadas pelos princípios de auto-organização e crescente complexidade:

1. Síntese abiótica de moléculas orgânicas:

* A atmosfera do início da Terra, diferente de hoje, provavelmente tinha gases abundantes como metano, amônia, hidrogênio e vapor de água.
* Esses gases, expostos a fontes de energia como raios e radiação UV, poderiam ter combinado para formar moléculas orgânicas simples, como aminoácidos, açúcares e nucleotídeos.
* Evidências para isso vêm do experimento de Miller-Urey, que simulou as condições precoces da Terra e produziu com sucesso moléculas orgânicas.

2. Formação de polímeros:

* Essas moléculas orgânicas simples poderiam reagir ainda mais para formar polímeros maiores, como proteínas, carboidratos e ácidos nucleicos.
* Essa polimerização pode ter ocorrido em superfícies como minerais de argila, que poderiam atuar como catalisadores e concentrar as moléculas.
* Outra possibilidade é que as aberturas hidrotérmicas, liberando produtos químicos do interior da Terra, poderiam ter proporcionado um ambiente adequado para a polimerização.

3. Auto-montagem em protobiontes:

* Esses polímeros, fechados dentro de uma membrana, poderiam ter formado espontaneamente protobiontes.
* As moléculas lipídicas, provavelmente abundantes na sopa primordial, podem se auto-montar em estruturas esféricas chamadas lipossomas.
* Esses lipossomas, agindo como membranas rudimentares, poderiam ter encapsulado os polímeros, criando uma estrutura de células primitivas.

4. Reações químicas internas:

* Dentro desses protobiontes, as reações químicas poderiam ter ocorrido, impulsionado pela concentração de moléculas no interior.
* Essas reações podem ter levado ao desenvolvimento de vias metabólicas simples, permitindo que o protobionte utilize energia e mantenha seu ambiente interno.

5. Replicação e evolução:

* Embora o mecanismo exato da replicação precoce seja desconhecido, acredita -se que o RNA, não o DNA, possa ter atuado inicialmente como material genético.
* O RNA possui propriedades catalíticas e pode atuar como portador de informações genéticas e uma enzima, tornando -a um replicador precoce plausível.
* Protobiontes com mutações benéficas teriam uma chance maior de sobrevivência e replicação, levando à evolução gradual de formas de vida mais complexas.

Pesquisa atual:

* Os cientistas estão investigando ativamente vários aspectos da formação de protobionte, incluindo o papel de moléculas específicas, a influência das condições ambientais e o desenvolvimento de mecanismos precoces de replicação.
* Experiências e simulações são usadas para testar diferentes hipóteses e obter informações sobre as origens da vida.

Embora os mecanismos exatos da formação de protobionte ainda estejam sendo investigados, o entendimento atual sugere um caminho plausível de moléculas orgânicas simples até as primeiras formas de vida. É uma prova da notável capacidade da natureza de se auto-organizar e criar sistemas complexos a partir do início simples.