Non c'è quasi nessun record geologico di prima di 3,8 miliardi di anni fa. L'ambiente che esisteva in epoca Adea era ostile alla vita, ma non si sa quanto lo fosse. C'è stato un tempo, tra 3,8 e 4,1 miliardi di anni fa, che è conosciuto come il Bombardamento Pesante Tardivo. È così chiamato perché si pensa che allora si siano formati molti crateri lunari. La situazione su altri pianeti, come la Terra, Venere, Mercurio e Marte, deve essere stata simile. Questi impatti probabilmente sterilizzerebbero la Terra (uccidendo ogni forma di vita), se esistesse in quel momento.
Diverse persone hanno suggerito che le sostanze chimiche nella cella danno indizi su come dovevano essere i primi mari. Nel 1926, Macallum ha notato che la composizione inorganica del citosol cellulare differisce drasticamente da quella dell'acqua di mare moderna: "la cellula... ha dotazioni trasmesse da un passato quasi remoto come l'origine della vita sulla terra". Per esempio: "Tutte le cellule contengono molto più potassio, fosfato e metalli di transizione rispetto ai moderni ... oceani, laghi o fiumi". "Sotto l'atmosfera primordiale anossica, dominata dalla CO2, la chimica dei bacini interni dei campi geotermici sarebbe [come la chimica all'interno] delle cellule moderne".
Temperatura
Se la vita si è evoluta nelle profondità dell'oceano, vicino a un condotto idrotermale, potrebbe aver avuto origine già 4-4,2 miliardi di anni fa. Se invece la vita si è originata sulla superficie del pianeta, un'opinione comune è che avrebbe potuto farlo solo tra i 3,5 e i 4 miliardi di anni fa.
Lazcano e Miller (1994) suggeriscono che il ritmo dell'evoluzione molecolare è stato dettato dalla velocità di ricircolo dell'acqua attraverso le bocchette di ventilazione sottomarine a metà oceano. Il ricircolo completo richiede 10 milioni di anni, quindi qualsiasi composto organico prodotto da allora sarebbe stato alterato o distrutto da temperature superiori a 300 °C. Si stima che lo sviluppo di un genoma di 100 kilobasi di un eterotrofo primitivo del DNA/proteina in un cianobatterio filamentoso del gene 7000 avrebbe richiesto solo 7 milioni di anni.
Storia dell'atmosfera terrestre
In origine, l'atmosfera della Terra era quasi priva di ossigeno libero. Essa si è gradualmente trasformata in quella che è oggi, per un periodo di tempo molto lungo (vedi Grande evento di ossigenazione). Il processo è iniziato con i cianobatteri. Sono stati i primi organismi a produrre ossigeno libero attraverso la fotosintesi. La maggior parte degli organismi oggi ha bisogno di ossigeno per il suo metabolismo; solo pochi possono utilizzare altre fonti per la respirazione.
Quindi ci si aspetta che i primi proto-organismi fossero chemioautotrofi e non utilizzassero la respirazione aerobica. Erano anaerobici.