地球上的第一个生命体很可能是在地球上自然产生的,但也可能是从太空掉下来的,还可能是真空涨落涌现的,还可能是某地外势力创造的,还可能是在模拟地球的计算机里预设的,诸如此类。你可以随便选一种自己喜欢的说法,也可以用奥卡姆剃刀将不喜欢的剃掉。
前生物化学和早期大分子的自我制造可以参照:生命起源的基本条件是什么?
“为什么第一个生命体一定能存活”是你搞错了因果关系、给自己平添的烦恼。现存生命的最后共同祖先(LUCA)不必是“地球上的第一个生命体”,在 LUCA 之前可以有过许多生命体,没存活下来的就和你没什么直接联系罢了——参与构成它们的物质和遗传信息有可能被 LUCA 摄入,或是参与组成病毒、感染你的遥远祖先并打进一些遗传信息,因此那些远古生命即使没能存活也可能参与地球生物的演化史。演化生物学使用的假设是“地球上比 LUCA 更古老的非病毒生物的遗传因子,只有水平转移到了 LUCA 的基因组内,才能传递下来”。
现有证据显示,地球生命可能在冥古宙的原生代(相当于月球地质年代的“盆地群代”)甚至隐生代就已经自然诞生,在月球地质年代“雨海代”就有了地球生物展开光合作用留下的痕迹。
在目前的理论下,地球似乎是在 45.4 亿年前形成的,冥古宙由此开始。
在 45.2 亿年前,地球似乎与体积约等于火星的天体“忒伊亚”发生碰撞,飞溅出的物质有一部分形成了月球,地球从炽热的岩浆球状态逐渐冷却固化(计算表明需时1亿年)。
44.1 亿年前,地球上可能出现了原始海洋。这一时期的地质活动估计相当剧烈,火山喷发遍布地面、熔岩四处流动。
在 41 亿年前到 38 亿年前,地球可能受到了大量小行星与彗星的撞击。根据同时期的月球撞击坑推算[1],地球当时形成了 22000 个或更多的直径大于 20 千米的撞击坑、约 40 个直径约 1000 千米的撞击盆地、几个直径约 5000 千米的撞击盆地,地形平均每 100 年就受到显著破坏。
冥古宙在 38 亿年前结束,内太阳系不再有大规模撞击事件。
也有研究认为上述阶段的撞击规模要小一个甚至几个数量级。
21 世纪初,学者一般估计最后共同祖先生活在距今 35 亿年前~38 亿年前,而我们发现的直接的古生物化石证据已经老到了 34.8 亿年前[2]。2017 年,科学家在加拿大魁北克的岩石中发现了 37.7 亿年前~42.8 亿年前的筒状微小纤维构造,可能是远古海底热泉喷口处生物的活动痕迹[3]。2018 年,有研究根据分子钟将最后共同祖先生活的年代设置到了 45 亿年前[4]——这意味着 LUCA 可能在地球形成后 4 千万年时地狱般的环境里就自然形成了。那么,LUCA 的生存与死亡大概本来就没什么界限,LUCA 与外部环境的边界可能相当简单或模糊。
以上所称的“年”均为儒略年。1 儒略年=365.25 天。
地球生命的太空起源说仍然是学术界经常谈论的话题,地球生命也不必都是在同一个时代起源的,现代地球的水域、地下仍然可能在进行有机大分子的自我制造,只是这个过程本就极度缓慢、难以和现代生物制造的有机大分子区分、很容易和现代生物的身体结合到一起去(例如被细菌摄入体内)。