При исследовании пород Земли никаких свидетельств существования метаново-аммиачной атмосферы найдено не было. Если бы метан находился в изобилии, то он быстро бы превратился во всевозможные углеводороды, и их модификации отложились бы в самых древних осадочных породах. Но подобных отложений там нет. Если бы в атмосфере присутствовал аммиак, то часть его быстро разложилась бы под действием УФ-волн, а другая часть растворилась бы в океане с образованием сильного основания – гидроокиси аммония. При таких условиях невозможно образование силикатов, которые в больших количествах содержатся в древних породах. Растворились бы в океане и другие предполагаемые газы (Н>2S и SO>2), а Н>2 моментально улетучился бы в межпланетное пространство, поскольку силы тяготения Земли недостаточно, чтобы удерживать его в верхних слоях атмосферы (Крик, 2002; Фолсом, 1982). Глубинные газы первичной мантии Земли, выделившиеся при вулканических извержениях и, как считается, давшие начало первичной атмосфере планеты, содержат главным образом Н>2О, CO>2 и в гораздо меньших количествах N>2, Н>2S, SO>2. Газы аналогичного состава обнаружены в метеоритах. Вся же проблема состоит в том, что различного рода манипуляции с газовыми смесями такого состава привели лишь к образованию аммиака, азотной кислоты и формальдегида. Никаких аминокислот получить не удалось (Войткевич, 1988; Юдасин, 1991; Виолован, 2001).
Ещё одной проблемой для учёных стал вопрос наличия или отсутствия в первичной атмосфере свободного кислорода. Холдейн предполагал, что атмосфера Земли была восстановительной (бескислородной), поскольку кислород моментально окислил бы всю органику, а метан и аммиак разложились бы до N>2, СО>2 и Н>2О. Кроме того, если в атмосфере не было кислорода, то не существовало и озонового слоя, следовательно, ультрафиолет свободно достигал бы Земли, способствуя синтезу органических веществ. Однако Холдейн не учёл, что ультрафиолет с ещё большей лёгкостью разрушит только что синтезированную органику, в том числе и в воде на глубине до 10 м. Не был принят во внимание и тот факт, что под действием УФ-лучей происходит фотолиз паров воды (как сейчас над озоновым слоем атмосферы Земли), и уровень кислорода за относительно короткий период времени поднялся бы до современного4 (Гусев, 2004; Крик, 2002).
Сегодня это предположение находит своё подтверждение. Российский учёный из Института космических исследований РАН, профессор Л. Мухин (1933—2009), многие годы занимавшийся проблемой первичной атмосферы Земли и газового состава метеоритов, пишет: «О составе атмосферы [Земли] можно судить по газам, содержащимся в земных породах и метеоритах на период времени их формирования. Интересно, что эта атмосфера неравновесна: в ней есть полностью окисленные компоненты, такие как СО>2, и есть компоненты восстановленные: нет аммиака, а есть только свободный азот. Тем не менее, эти данные приводят к выводу о том, что 3,8—3,9 млрд. лет назад не было никакой восстановительной атмосферы. Наблюдаются следы кислорода, который должен был образовываться во время высокотемпературных процессов и очень быстро реагировать с другими [веществами]. Это важно потому, что в присутствии кислорода не проходят никакие абиогенные синтезы органических соединений» (Мухин, 2009).