ไฮเปอร์ไซเคิลในยุคแรกได้เปรียบผ่าน การเชื่อมโยงเชิงหน้าที่: ตัวจำลองแต่ละตัวเร่งปฏิกิริยาการจำลองของคู่หู และคู่หูก็ตอบแทนกลับ สมาชิกจึงค้ำจุนกันและกัน โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกันทางกายภาพ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงการเริ่มต้นของการแปลโปรตีนในรูปแบบอื่น — นั่นคือชุดโมเลกุลที่ร่วมมือกันผ่านผลิตภัณฑ์ที่แพร่กระจายได้ แทนที่จะผ่านจีโนมร่วมกันเพียงหนึ่งเดียว

ความร่วมมือไม่ใช่การรวมเป็นหนึ่ง

ระบบ ตัวนำสารพันธุกรรม ที่เสถียรจะต้องให้คู่ความร่วมมือได้รับการถ่ายทอดร่วมกันเป็นหน่วยเดียว การเชื่อมโยงเชิงหน้าที่ไม่ได้ให้สิ่งนั้น โมเลกุลที่เชื่อมโยงกันยังคงเป็นแม่พิมพ์อิสระ แต่ละตัวอยู่ภายใต้การจำลอง การกลายพันธุ์ การแพร่กระจาย และการเจือจางของตัวเอง ประโยชน์ของความร่วมมือจึงไม่ได้รับการส่งต่ออย่างน่าเชื่อถือ ข้อจำกัดสี่ประการตามมาโดยตรง

• หน่วยแข่งขันที่แยกจากกัน สมาชิกแต่ละตัวมีอัตราการจำลองและอัตราการกลายพันธุ์ของตัวเอง ตัวแปรที่คัดลอกได้เร็วกว่า หรือกลายพันธุ์เป็นรูปแบบที่กระทัดรัดกว่า จะแพร่กระจายด้วยคุณสมบัติของตัวเอง โดยไม่คำนึงถึงว่าอยู่ในกลุ่มใด
• การแพร่กระจายและการเจือจาง ผลิตภัณฑ์ที่เร่งปฏิกิริยาต้องแพร่กระจายไปถึงคู่หู การแพร่กระจายเดียวกันนั้น และการหมุนเวียนของตัวกลางโดยรอบ ยังกำจัดสมาชิกออกจากชุดอีกด้วย การรวมกลุ่มเป็นเพียงความเป็นไปได้ทางสถิติ ไม่เคยรับประกันได้
• สินค้าสาธารณะที่ถูกเอาเปรียบได้ การเร่งปฏิกิริยาเป็นประโยชน์ร่วมกัน มิวแทนต์ที่รับการสนับสนุนแต่ไม่ตอบแทน จะได้ประโยชน์ของกลุ่มโดยไม่ต้องจ่ายต้นทุน และสามารถรุกรานระบบที่เชื่อมโยงกันได้
• ไม่มีการถ่ายทอดร่วมกัน การจำลองแม่พิมพ์หนึ่งตัวไม่ได้บอกอะไรเกี่ยวกับว่าคู่หูของมันจะจำลองหรือไม่ คู่หูอาจสูญหายไปแบบสุ่ม หน้าที่ร่วมกันจึงไม่สามารถถ่ายทอดเป็นชุดได้

สองเส้นทางสู่ความเสถียร

การแบ่งเป็นช่อง การล้อมชุดที่เชื่อมโยงกันไว้ในเวสิเคิลหรือโปรโตเซลล์ ทำให้โมเลกุลอยู่ร่วมกันเชิงพื้นที่ เนื่องจากสิ่งที่อยู่ภายในเดินทางไปด้วยกัน การคัดเลือกจึงกระทำต่อกลุ่มเป็นแพ็กเกจ แทนที่จะกระทำต่อโมเลกุลที่แยกโดด และความเข้มข้นเฉพาะที่ของผลิตภัณฑ์ที่เร่งปฏิกิริยาจะสูงขึ้น การแบ่งเป็นช่องเป็นความก้าวหน้าจริง แต่ไม่ใช่การรักษาให้หายขาด: การแข่งขันภายในเพื่อแย่งทรัพยากรร่วมกันและการแยกตัวของแม่พิมพ์แบบสุ่มยังคงเกิดขึ้นภายในช่อง

การรวมเป็นหนึ่งเชิงโครงสร้าง การหลอมรวมยีนเข้าเป็นพอลินิวคลีโอไทด์หรือโครโมโซมเดียว เชื่อมโยงการจำลองและการถ่ายทอดของยีนเหล่านั้นทางกายภาพ การจำลองตอนนี้คัดลอกทั้งชุดพร้อมกัน จีโนมกลายเป็นหน่วยของการคัดเลือก และปัญหาการแพร่กระจายและการโกงก็หมดไปเป็นส่วนใหญ่ เพราะคู่หูไม่สามารถถ่ายทอดแยกจากกันได้อีกต่อไป

ข้อแลกเปลี่ยนและขั้นตอนที่ยังไม่คลี่คลาย

การรวมเป็นหนึ่งเชิงโครงสร้างไม่ได้มาฟรี การรวมยีนจำนวนมากเข้าเป็นโมเลกุลเดียวทำให้จีโนมใหญ่ขึ้น และจีโนมที่ยาวขึ้นสะสมความผิดพลาดในการจำลองได้ง่ายขึ้น จึงไปชนกับ ขีดจำกัดความผิดพลาด ในเรื่องปริมาณข้อมูลเสถียรที่มันสามารถบรรทุกได้ การแบ่งเป็นช่องและการรวมเป็นหนึ่งจึงแก้ปัญหาการโกงและการแยกจากกัน ในขณะเดียวกันก็นำข้อจำกัดใหม่ของตัวเองเข้ามา

สิ่งนี้ทิ้งขั้นตอนสำคัญที่ยังไม่คลี่คลายไว้: การเชื่อมโยงเชิงหน้าที่เป็นข้อกำหนดที่เป็นไปได้สำหรับการเริ่มต้นของการแปลโปรตีน แต่ท้ายที่สุดมันก็ถูกแทนที่ด้วยการรวมเป็นหนึ่งเชิงโครงสร้างอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากแม้แต่จีโนมของเซลล์ที่รู้จักดั้งเดิมที่สุดก็ยังเป็นหน่วยเชิงโครงสร้าง การอธิบายว่าการเปลี่ยนผ่านจากการเชื่อมโยงไปสู่การรวมเป็นหนึ่งเกิดขึ้นได้อย่างไร — และองค์กรระดับกลางใดที่ทำให้มันเป็นไปได้ — ยังคงเป็นปัญหาที่เปิดอยู่