Como surgiu a primeira célula do mundo? Em 28 de abril de 2012, o site de notícias Discovery dos EUA divulgou uma nova pesquisa realizada por cientistas da Universidade de Oslo, na Noruega: eles descobriram organismos unicelulares de 1 bilhão de anos. A criatura mais antiga conhecida até agora, encontrada no lodo do Lago As, 30 quilômetros ao sul de Oslo, tem 30 a 50 micrômetros de comprimento e se move através de quatro flagelos em forma de cauda. Este era o único organismo unicelular no mundo na época, pois não era nem animal nem planta, muito menos fungos e algas. No entanto, de acordo com a pesquisa sobre a origem da vida, esta criatura não é a célula mais antiga do mundo. A Terra tem 4,6 bilhões de anos e as células aparecem na Terra há pelo menos 3,6 bilhões de anos. Como surgiu a primeira célula do mundo? Este é um enigma antigo, e a melhor explicação é a hipótese da evolução química.
Os cientistas deduzem que, durante a formação da Terra, grandes quantidades de gás produzidos por mudanças drásticas no interior da Terra, juntamente com vulcões ativos frequentes, irromperam a crosta e pulverizaram para o espaço, formando a atmosfera acima da crosta. A atmosfera recém-formada é cheia de metano, amônia, vapor de água, monóxido de carbono, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, etc., exceto que não há oxigênio e nitrogênio. Sob a ação conjunta dos raios cósmicos, materiais radioativos na Terra, raios ultravioleta do sol, relâmpagos e outros raios, as moléculas inorgânicas na atmosfera gradualmente formaram pequenas moléculas orgânicas, como aminoácidos, purina, pirimidina, ribose, desoxiribose, porfirina, etc., que é o primeiro estágio da evolução química.
No início da formação da Terra, os movimentos vulcânicos eram muito ativos, e piscinas de água fervente e magma quente eram visíveis em todos os lugares da Terra. As pequenas moléculas orgânicas se acumulam cada vez mais após a síntese e acumulação de milhões de anos. Durante este processo, a temperatura da superfície da Terra diminui gradualmente, o vapor de água se condensa gradualmente em água, as pequenas moléculas orgânicas na atmosfera se reúnem para o oceano primitivo com a chuva, e as pequenas moléculas orgânicas no oceano primitivo se tornam cada vez mais abundantes. Naquela época, como a vida ainda não apareceu, não há micróbios que podem decompor a matéria orgânica, de modo que as moléculas orgânicas não se moldeiam e se deterioraram, todo o oceano era como uma panela de "sopa de frango nativo" rica em nutrientes e quente e limpo. Na "contação primária", aminoácidos, nucleotídeos e outras moléculas orgânicas sob a interação a longo prazo, através da desidratação, ligação e outras reações de "policondensação", de pequenas moléculas em proteínas, ácidos nucleicos e outras moléculas orgânicas, esta é a segunda etapa da evolução química.
Quando a concentração de macromoléculas orgânicas no oceano primordial aumenta constantemente, sob a ação de certas condições externas, essas macromoléculas orgânicas são concentradas e separadas do oceano, e a interação se reúne em gotículas. Neste momento, as macromoléculas orgânicas podem evitar a desintegração devido à água do mar continuamente "espremida" no interior das moléculas. As gotículas de macromoléculas orgânicas também são envolvidas por uma membrana limite, que é uma combinação de lipídios e proteínas, que desempenha um papel duplo de "sentinela" e "sentila". Com essa membrana, as substâncias nocivas do exterior não podem entrar no interior das gotículas, enquanto os nutrientes, pelo contrário, mesmo em concentrações muito baixas, também podem se infiltrar no interior das gotículas. Essas gotículas independentes são sistemas multimoleculares independentes, que podem trocar algum tipo de matéria com o ambiente externo, que é o terceiro estágio da evolução química.
A evolução de um sistema multimolecular para a célula original é o quarto estágio da evolução química, que também é o estágio mais complicado e decisivo. Neste estágio, o ácido nucleico, a proteína e outras macromoléculas dentro do sistema multimolecular estão "em seus lugares", o ácido nucleico está localizado no centro do sistema multimolecular, a proteína está localizada ao redor do sistema multimolecular. A região central é chamada de região nuclear, e a região circundante é a região plasmática. O sistema multimolecular após a divisão nuclear e plasmática é chamado de "célula procariótica".
Depois de bilhões de anos de desenvolvimento, a estrutura da membrana celular moderna tornou-se muito complexa e precisa: a camada bimolecular de fosfolipídios forma uma muralha sólida, o ambiente interno da célula é isolado do mundo exterior, a membrana celular também é incrustada com muitas proteínas, elas assumem a tarefa de troca de matéria, conversão de energia e transmissão de sinais.