Un réplicateur autocatalytique peut démarrer à partir d'une seule copie de matrice : dès qu'une molécule est présente, elle peut diriger sa propre synthèse et s'amplifier. Un hypercycle est différent. Il s'agit d'un cycle fermé de réplicateurs mutuellement dépendants : chaque membre est amplifié ou soutenu par l'activité catalytique d'un autre membre, et la fermeture est essentielle. Cela crée le problème de nucléation.
Parce qu'un hypercycle exige que chaque membre du cycle soit présent et fonctionnellement lié, un seul gène mutant — même catalytiquement actif — ne peut pas établir un hypercycle. Le cycle reste ouvert. Une réplication ou une catalyse isolée ne crée pas le réseau de dépendance mutuelle qui définit un hypercycle.
Barrières stochastiques et combinatoires
La nucléation exige également des quantités initiales suffisantes de tous les membres du cycle. Sinon, la perte stochastique, la dilution et la décomposition éliminent les composants avant que le cycle fermé puisse croître plus vite que ses parties ne se dégradent. La transition d'un réplicateur unique vers un hypercycle est donc de type seuil ou coopérative : les cycles partiels et les ensembles incomplets peuvent ne pas présenter de croissance hypercyclique.
La combinatoire des mutants rend le démarrage encore plus difficile. Pour une séquence de longueur
Pour ces raisons, il est plus plausible qu'un hypercycle se nuclée progressivement à partir d'une quasi-espèce riche en GC par mutation et sélection, plutôt qu'il ne s'assemble de novo à partir d'une seule matrice ou d'un seul gène mutant.
