Работая над этим вопросом в 1920-х гг., и особенно при подготовке книги, вышедшей в 1936 г., Опарин ориентировался на новые данные относительно состояния первозданной Земли сотни миллионов или даже миллиарды лет назад. Земля была совсем иной и была совершенно непохожа на нашу современную планету; в частности, у нее была другая атмосфера.
Определить элементный состав первозданной Земли было несложно. Химический состав живых существ удивительно неразнообразен и прост. Все живые существа, начиная от мельчайших бактерий и заканчивая клетками самых сложных организмов, состоят главным образом из углерода, водорода, кислорода и азота – четырех основных элементов, которые химики иногда обозначают акронимом CHON (carbon, hydrogen, oxygen и nitrogen). Другие элементы содержатся в живых клетках в следовых количествах; среди них самыми важными являются сера и фосфор. Однако все живые существа на 98% состоят из четырех элементов: C, H, O и N[45]. Почти наверняка все эти элементы в изобилии содержались на первозданной Земле, как и повсюду в космосе. К тому же они относятся к числу семи самых распространенных элементов во Вселенной.
Труднее понять, как эти элементы соединялись между собой с образованием сложных молекул, необходимых для построения живых клеток. Скорее всего, четыре основных элемента присутствовали на Земле, но в какой форме? Существовал ли кислород только в составе воды (H>2O) или еще в виде атмосферного газа (O>2), как сейчас? Для того чтобы узнать, как зародилась жизнь, сначала нужно было определить, какие химические соединения были на Земле.
Опарин исходил из предположения, что поначалу в атмосфере не было газообразного кислорода. На основании результатов наблюдений за Юпитером Опарин сделал вывод, что первичная атмосфера Земли содержала метан и аммиак. Кроме того, на Землю лились потоки ультрафиолетовых лучей из космоса, от которых современная Земля защищена озоновым слоем. Поверхность планеты постоянно изменялась в результате вулканической активности, не соизмеримой ни с какими современными катаклизмами. Под возбуждающим действием солнечных лучей и вулканического тепла атмосферные газы могли расщепляться на составные части, которые затем могли вступать в реакции с образованием новых соединений и растворяться в океанах, покрывавших значительную часть поверхности планеты. Эта длинная цепь химических превращений могла привести к синтезу органических соединений и в конечном итоге неких доклеточных структур, представлявших собой промежуточное звено между живой и неживой материей. Холдейн выдвинул удивительно похожую идею, и в результате сочетания идей двух ученых родилась гипотеза Опарина – Холдейна.
