Come era fatta la Terra prima della comparsa della vita? Da quali elementi era composta l'atmosfera? La prima risposta sull'origine della vita viene formulata all'inizio del Novecento dal biochimico russo Aleksandr Oparin.
Oparin ipotizza che l'atmosfera della Terra primitiva fosse formata da idrogeno gassoso, ammoniaca, gas metano e vapore acqueo. Questa ipotesi viene confermata nel 1952 grazie all'esperimento di due ricercatori dell'Università di Chicago, Stanley Miller e Harold Urey. I due scienziati simulano in laboratorio le presunte condizioni ambientali della Terra Primitiva.
In una fiasca che riproduce i mari, riscaldano una soluzione di sostanze chimiche in modo da ottenere del vapore fatto di ammoniaca, metano, idrogeno e acqua. In un'altra fiasca, che rappresenta l'atmosfera, invece, vengono generate scariche elettriche per simulare i fulmini. I gas, quindi, salgono dal mare, sono colpiti dai fulmini e sono raffreddati in modo da formare un liquido che viene raccolto in una terza fiasca. Dopo una settimana di esperimenti, Miller e Urey analizzano la composizione di questo liquido e scoprono che contiene diversi tipi di amminoacidi tracce di altre molecole organiche.
I due ricercatori dimostrano così un elemento importante per la comprensione dell'origine della vita sulla Terra. Le biomolecole possono formarsi spontaneamente a partire da sostanze chimiche più semplici. Dopo questo esperimento ne vengono condotti altri, che riescono a produrre in laboratorio quasi tutti gli amminoacidi e anche i nucleotidi.
che sono le basi strutturali di RNA e DNA.