Цілком можливо, що перші живі організми були не схожі на існуючі нині. Деякі вельми примітивні червоні бактерії містять в собі молекули розміром з вірус, які мають в своєму складі нуклеотиди і ензими. Ці молекули можуть виробляти для себе органічну їжу, використовуючи енергію Сонця. Така обставина дає нам всі підстави називати їх живими створіннями, проте існували настільки малі організми самостійно, невідомо. Можливо, першими живими організмами були бактерії. Це найменші і найпростіші організми, які безсумнівно можна назвати живими істотами, хоча вони не належать ні до рослинного, ні до тваринного світу. На просторі, займаному точкою в кінці цього речення, могла б вміститися не одна тисяча таких бактерій або мікробів.
Але, що б собою не уявляли ці перші організми, у них не було іншого джерела їжі, крім океанічного бульйону, з якого вони самі виникли. Всі існуючі нині одноклітинні можуть асимілювати, або «пожирати», нижче організовані органічні речовини. Отже, саме ця здатність і повинна була з'явитися у перших живих організмів насамперед. Зважаючи на відсутність кисню для них залишався єдиний спосіб розщеплювати органічну їжу, щоб отримувати енергію для виконання своїх життєвих функцій, - ферментація, або бродіння. При цьому процесі прості молекули, як, наприклад, молекули цукру, з'єднуються з водою і утворюють двоокис вуглецю і деякі кислоти, такі як алкоголь. Останні містять в собі менше енергії, ніж перші, і ця-то різниця і є енергію, що використовується організмом, що здійснює ферментацію.
Деякі існуючі нині бактерії і дріжджі можуть жити так само при відсутності кисню. Однак ферментація - марнотратний і неефективний процес, при якому для отримання невеликої кількості енергії використовується значна кількість органічної речовини. Звідси випливає, що перші організми і їх нащадки стали «пожирати» їжу набагато швидше, ніж вона відтворювалася неорганічними речовинами. Вони жили «в кредит».
Однак перш ніж запаси їжі вичерпалися, деякі організми знайшли пігментну забарвлення, а разом з нею - здатність безпосередньо використовувати енергію Сонця. Спочатку ця енергія йшла тільки на те, щоб швидше засвоювати органічні речовини, що ще більше посилювало харчової дефіцит. Але оскільки така здатність давала величезну перевагу перед іншими організмами, пігментована група обігнала у своєму розвитку інших мешканців океану. Згодом ці організми знайшли новий чудовий пігмент - хлорофіл (що по-грецьки означає «зелений лист»). Це хімічна речовина дозволило їм використовувати сонячну енергію для того, щоб самим виготовляти собі їжу з двоокису вуглецю, води та інших неорганічних речовин. Такий процес називається фотосинтезом, що означає «з'єднання за допомогою світла». Без цього процесу життя, який ми її знаємо, була б неможлива.
Перші організми, що володіють здатністю до фотосинтезу, стали родоначальниками всіх видів трав, дерев і морських водоростей. Лише зелені рослини здатні виробляти складові частини всього живого - протеїни, вуглеводи і жири, - використовуючи елементи, що знаходяться у воді, ґрунті та повітрі.
А все плазуюче зобов'язане своїм існуванням - прямо або побічно - саме цим рослинам.
У міру того як кількість кисню в первісної атмосфері збільшувалася, кисень, який перебував у верхніх шарах атмосфери, піддавався впливу ультрафіолетових променів і перетворювався в особливо активний вид кисню - озон. Згодом з'явився значний шар озону, який поглинав ультрафіолетову радіацію і перешкоджав проникненню ультрафіолетових променів до поверхні Землі. Таким чином, джерела енергії, який би сприяв подальшої освіти органічних речовин, більш не існувало, але, оскільки живі організми навчилися самі виробляти такі речовини, ця втрата на них не позначилася. Навпаки, факт цей сприяв виникненню більш складних і тендітних форм життя. Адже ультрафіолетові промені не тільки сприяють утворенню органічних сполук, але можуть і розщепити їх. Якби ми не мали озонового щита, що знаходиться на висоті 15 миль над нашими головами, то сонячні промені вбили б нас і більшість інших вищих тварин. Але навіть і ті ослаблені ультрафіолетові промені, яким вдається досягти земної поверхні, можуть заподіяти нам хворобливі опіки.
Хоча фотосинтез дозволив рослинам самостійно виробляти собі їжу, але для того, щоб отримувати з неї енергію, їм як і раніше доводилося розщеплювати її допомогою малоефективною ферментації. Більш економічним способом виявилося «спалювання» їжі шляхом з'єднання її з киснем. При такому холодному горінні, або «окисленні», виділяється в 30 разів більше енергії, ніж при ферментації, інакше кажучи, майже вся енергія, яка містилася в з'єднанні. При наявності кисню живим організмам залишалося тільки навчитися використовувати його, що було лише питанням часу. Ті організми, яким вдалося це зробити, отримали величезну перевагу перед організмами, які цього не зробили і тому з часом канули у вічність.
Фотосинтез в поєднанні з ферментацією зробили життя самопідтримуваним процесом. Фотосинтез в поєднанні з окисленням, або диханням, забезпечив організми додатковими запасами енергії, які стали використовуватися для забезпечення нових форм діяльності організмів.
Однією з нових форм поведінки живих організмів стала звичка пожирати одне одного. Це позбавило ряд організмів від необхідності виробляти для себе їжу. Клітини тварин могли виникнути або незалежно від рослинних клітин, або в результаті еволюції таких рослин-«канібалів». І понині існують одноклітинні організми, які можуть отримувати харчування як за допомогою фотосинтезу, так і по-хижацькому атакуючи інші фотосинтезуючі організми. Зловживаючи цією властивістю, подібні організми, можливо, втратили свій хлорофіл і стали жити лише за рахунок рослин і собі подібних організмів.
Як давно це сталося? У міру накопичення відомостей і технічних знань вік життя все більше збільшується, обчислюючи вже не тисячоліттями і не мільйонами, а мільярдами років. У 1965 році група вчених з Каліфорнійського університету потрясла весь науковий світ відкриттям, що живі організми населяли Землю майже на мільярд років раніше, ніж до тих пір вважали. У породах, що утворилися 2,7 мільярда років тому, вони виявили молекули, що входили до складу живих організмів, а точніше, як вважають дослідники на чолі з доктором Мелвиллом Калвіном, до складу примітивних хлорофілових рослин - синьо-зелених водоростей. Вони нам знайомі: це слизька зелена цвіль, яка в тихих затонах плаває на поверхні води, покриває камені і палі. Ці водорості - найбільш примітивні рослини з усіх, що існують нині. Вони настільки древні, що структури, що знаходяться всередині їх клітин, як би звалені в одну купу, а не відокремлені один від одного, як у більш високо організованих рослин.
Брили породи були привезені з північної частини штату Міннесота; вік їх був визначений шляхом вимірювання рівня їх радіоактивності. Дослідники використовували найрізноманітніші хімічні і фізичні методи для того, щоб виявити ці молекули. Дивно те, що організми, що володіють здатністю до фотосинтезу, були, ймовірно, поширені ще 2,7 мільярда років тому. Хоча синьо-зелені водорості знаходяться на найнижчій сходинки еволюції, фотосинтез - вельми складний процес, для виникнення якого знадобилося, мабуть, надзвичайно багато часу - один, а то й цілих два мільярди років. У того ж 1965 році двоє вчених з Гарвардського університету виявили сліди ще більш ранніх примітивних живих організмів, схожих з нинішніми бактеріями-паличками. Вони знайшли їх в Південній Африці - в брилах, чий вік налічував 3 мільярди років. Це може означати, що жізнесозідательние процеси почалися незабаром після народження нашої планети, близько 4,5 мільярда років тому [Стор. 16. Див. Примітку до стор. 3.].
Доктор Калвін і його співробітники мають намір шукати сліди живих організмів в найдавніших на нашій Землі породах - в гранітних валунах в Південній Африці, чий вік нараховує 3,3 мільярда років. А за словами доктора Бернала, життя могло виникнути навіть раніше найдавніших порід на земній поверхні. Він допускає можливість виникнення органічних молекул в первородний пиловій хмарі, з якого утворилися планети.
А ось що пише в своїй чудовій книзі «Виникнення життя на Землі» Опарін: «Сучасний процес еволюції живих істот в принципі є не що інше, як ряд подальших ланок того безперервного ланцюга перетворень матерії, початок якої йде до найбільш ранніх стадій існування Землі» [А. І. Опарін. «Виникнення життя на Землі». Вид. АН СРСР, М. 1957. (Прим. Перекл.)].