原始地壳比较薄弱，而地球内部温度又很高，因此，火山频繁活动，从火山喷出的许多气体，构成原始大气，如CH4、NH3、H2、H2O（水蒸气）、H2S、HCH等，但无游离的氧（现在大气中的氧是光合生物蓝藻和绿色植物出现后长期积累起来的）。这种还原性大气在闪电、紫外线、冲击波、射线等能源下，形成一系列有机小分子化合物，有氨基酸、核苷酸等（这已被美国科学家米勒设计的模拟雷鸣闪电的火花放电装置使无机物合成有机物这个实验得到证实）。这些有机小分子化合物或直接落入原始海洋，或经由湖泊、河流汇集到原始海洋，在海洋中层长期积累、相互作用，在适当条件下，进一步缩合成结构原始、功能不专一的蛋白质、核酸等生物大分子，这些生物大分子在原始海洋中积累，浓度不断增加，凝聚成小滴状，形成多分子体系。在一定的进化概率和适宜的环境条件下，再经过长期不断进化，大约在35亿年前终于形成了具有新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命体。此为生命演化的第一阶段，即非细胞生命阶段，实现了从非生命到生命转变的过程。
最早产生的是一个类似于RNA的单细胞生物，由空气中的C H O经过闪电的作用而产生的。
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