حیات نزدیک به ۴ میلیارد سال روی زمین وجود داشته است. این زمان قسمت قابل‌توجهی از عمر ۱۳٫۷۷ میلیارد سالی کیهان است. می‌توانیم فکر کنیم حیات می‌توانست هرکجای فرد دیگر از کیهان نیز اشکار بشود. اکنون اگر تعریف حیات را به‌قدر کافی گسترده درنظر بگیریم، احتمالا حتی این امکان وجود داشته که حیات چند ثانیه سپس از بیگ بنگ به‌وجود آید.
برای کاوش منشأ حیات باید اول آن را تعریف کنیم. دانشمندان تعاریف تعداد بسیاری برای آن اراعه داده‌اند و هم چنان اختلاف‌نظر درمورد مرز بین چیزهای زنده و غیرزنده زیاد است. اما ما می‌توانیم از یک تعریف زیاد ساده و گسترده منفعت گیری کنیم: حیات هرچیزی است که قابلیت تکامل داروینی دارد.
منفعت این تعریف در این است که در کاوش منشأ حیات، مرز بین چیزهای زنده و غیرزنده آشکار نیست. زمین در قبل‌ای زیاد دور عاری از حیات می بود، اما سپس در آن زندگی وجود داشت. این یعنی در دوره‌ای از تاریخ زمین، یک گذار از غیرزنده به زنده وجود داشت که هر تعریف خاصی از حیات را زیر سوال می‌برد.
۳٫۷ میلیارد سال قبل، حیات در زمین اغاز شده می بود. تا آن زمان، میکروارگانیسم‌ها به‌قدر کافی پیچیده بودند که علائم فعالیتشان را حتی امروز نیز می‌توانیم اشکار کنیم. آن‌ها همانند موجودات امروزی از DNA برای ذخیره اطلاعات و از RNA برای انتقال آن اطلاعات به پروتئین‌ها و از پروتئین‌ها برای تعامل با محیط و تشکیل کپی‌های زیاد تر DNA منفعت گیری می‌کردند. این چرخه سه مرحله‌ای علتمی‌بشود تا مواد شیمیایی بتوانند دستخوش تکامل داروینی شوند.
اما این میکروارگانیسم‌ها باید از چیزهای ساده‌تری تکامل اشکار کرده باشند. برخی از نظریه‌ها می‌گویند اولین مولکول‌های خودتکرارشونده زیاد قبل‌تر از ۴ میلیارد سال قبل، هم‌زمان با سردشدن اقیانوس‌ها، به‌وجود آمدند. این چنین احتمالا حیات به همین شکل روی مریخ و زهره نیز شکل گرفته می بود.
حیات در بین اولین ستارگان
خورشید ما اولین ستاره عالم نیست، بلکه محصولی است از چند نسل ستاره قدیمی‌تر. حیاتی که می‌شناسیم به چند عنصر کلیدی نیاز دارد: هیدروژن، اکسیژن، کربن، نیتروژن و فسفر. به‌استثنای هیدروژن که چند دقیقه سپس از بیگ بنگ شکل گرفت، باقی این عناصر در قلب ستاره‌ها شکل گرفتند.
بعد اگر حداقل یکی-دو نسل از ستاره‌ها قبل باشد، می‌توانیم یقین باشیم که عناصر ملزوم برای شکل‌گیری حیات شبیه زمین در کهکشان‌ها وجود دارد. این یعنی می‌توانیم نقطه آغازین حیات را به چند صد میلیون سال سپس از بیگ بنگ به عقب ببریم.
حتی مواد ملزوم برای گونه‌های دیگر حیات، برای مثالً حیات برپایه سیلیکون نیز در این زمان در کیهان وجود داشت.
اما بدون ستاره‌ها، حیات برپایه شیمی امکان ظهور ندارد.
حیات چند ثانیه سپس از بیگ بنگ
اما احتمالا حیات بتواند بدون شیمی وجود داشته باشد. فکر این چنین جاندارانی سخت است، اما اگر به تعریف خود بازگردیم، بدون نیاز به مواد شیمیایی نیز می‌توانیم تکامل داروینی داشته باشیم. راه‌های فرد دیگر نیز برای ذخیره اطلاعات، کسب انرژی و تعامل با محیط وجود دارد.
برای مثال، ۹۵ درصد محتوای انرژی کیهان برای علم فیزیک ناشناخته است؛ دانشمندان نمی‌دانند ماده تاریک و انرژی تاریک دقیقاً چه می باشند.
این مواد می‌توانند با نیروهای ناشناخته خود با محیط تعامل داشته باشند. حتی پژوهش‌هایی نظر خواهند داد که ماده تاریک می‌تواند جدول تناوبی عنصرهای مخصوص خود را داشته باشد. گونه‌های حیات ماده تاریک می‌توانستند در همان ثانیه‌های آغازین کیهان سپس از بیگ بنگ تشکیل شده باشند.
گمان‌های شگفت‌تری نیز وجود دارد. برخی فیزیکدانان نظر دارند که در اولین لحظات بعد از بیگ بنگ، نیروهای طبیعت چنان شدید و شگفت بودند که می‌توانستند علترشد ساختارهای پیچیده‌ای شوند.
یکی از این ساختارها ریسمان‌های کیهانی نام دارد. این ریسمان‌ها به‌وسیله تک‌قطبی‌های مغناطیسی به‌صورت نقص در فضا-زمان تشکیل خواهد شد. اگر این ساختارها به پیچیدگی کافی می‌رسیدند، می‌توانستند اطلاعات را در خود ذخیره کنند. با انرژی بسیاری که بعد از بیگ بنگ در فضا وجود داشت، این ساختارها می‌توانستند خود را تکرار کنند و درنتیجه قابلیت تکامل داروینی داشته باشند. یقیناً این چنین حیاتی لزوماً در کسری از ثانیه به‌آخر می‌رسید، اما برای خود آن موجودات فرضی یک عمر به‌نظر می‌آمد.
