對生物起源的研究旨在確定前生命化學反應如何在與今日截然不同的環境下產生生命[12]:29。其主要使用生物學和化學理論為工具[13]，最近的研究試圖綜合更多學科探討這一問題。生命活動主要依託碳和水的專門化學反應，主要依賴4類主要的化學物質：用於構建細胞膜的脂質、醣類等碳水化合物、用於蛋白質代謝的胺基酸，以及用於遺傳機制的核酸，分為DNA和RNA兩種。任何成功的生物起源學說，都必須對這些分子類別的起源和交互作用加以解釋[14]。許多研究生物起源的方法都在研究自我複製的分子或其組成部分是如何產生的。研究者們普遍認為，目前的生命來自RNA世界[15]，不過在RNA誕生之前，可能已經存在別的可以自我複製的分子。
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LUCA
最後共同祖先（英語：last universal ancestor，縮寫為 LUA），又譯最近共同祖先，也被稱為最近普適共同祖先（last universal common ancestor，縮寫為 LUCA）、共通祖先（cenancestor）、原生命（progenote），演化生物學推導出來的假設，指地球生物最原始的共同祖先，是地球上所有現存生命的共同起源[2]，但這共通祖先未必是最早的生命。學者一般相信，最後共同祖先在古太古代出現，距今約35億至38億年。最後共同祖先分化出細菌與古菌，演化成各種生命。
一種基因組學研究試圖通過識別古菌和細菌（生物的兩大主要分支，也稱雙域系統，其中真核生物屬於古菌一支）共享的基因，來描述現代生物的最後共同祖先（LUCA）的基本特徵。似乎有355個基因為所有生命共有，它們的性質表明LUCA可能是以伍德－隆達爾代謝途徑進行代謝活動的厭氧生物，通過化學滲透獲取能量，並以DNA為遺傳密碼，配以核糖體維持其遺傳物質。儘管LUCA生存在距今40餘億年前，但研究者們並不認為它是生命的第一種形式。早期的細胞可能有一個滲漏膜（leaky membrane），並從海底熱泉噴口附近自然產生的質子濃度梯度中獲取能量。
迄今為止，地球仍是宇宙中唯一已知孕育了生命的地方[17][18]:xvii，地球上的化石證據為大多數關於生命起源的研究提供了參考。地球大約形成於45.4億年前[19][20]；地球上最早的無可爭議的生命證據至少可以追溯到35億年前[21][22][23]。加拿大魁北克努夫亞吉圖克綠岩帶的海底熱泉沉澱物中發現了化石化了的微生物，這可能是地球上最古老的生命形式的推定證據，它們似乎在37.7-42.8億年前生活在熱液噴口沉積物中，這距離44億年前冥古宙海洋形成並不久。[24]
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