Sinh quyển thể hiện sự đa dạng loài đáng kinh ngạc, trải rộng trên các biến thể về phân loại, hình thái, sinh thái và chuyển hóa. Tuy nhiên, bên dưới sự đa dạng ấy là một tính đồng nhất phân tử đáng chú ý: mọi dạng sống tế bào đã biết đều chia sẻ một lõi phân tử được bảo tồn. Lõi này bao gồm mã di truyền phổ quát, ATP như đồng tiền năng lượng phổ quát, ribosome như bộ máy dịch mã được bảo tồn, và các con đường chuyển hóa cốt lõi. Lời giải thích tiết kiệm nhất cho mô hình này là tổ tiên chung: mọi sinh vật hiện tồn đều bắt nguồn từ một dòng dõi tổ tiên duy nhất vốn đã sở hữu những đặc điểm này. Quan sát này cung cấp bối cảnh thực nghiệm cho lý thuyết siêu chu trình (hypercycle), bởi bất kỳ giải thích nào về sự tự tổ chức tự nhiên cũng phải tương thích với một sự kế thừa phân tử đồng nhất sâu sắc.

Những Điểm Chính

• Sự đa dạng loài rất lớn trên khắp sinh quyển, trải rộng trên các biến thể về phân loại, hình thái, sinh thái và chuyển hóa.
• Tính đồng nhất phân tử xuất hiện ở mọi dạng sống tế bào đã biết qua: mã di truyền phổ quát; ATP như đồng tiền năng lượng phổ quát; ribosome như bộ máy dịch mã được bảo tồn; và các con đường chuyển hóa cốt lõi.
• Những đặc điểm phân tử được chia sẻ này gợi ý một nguồn gốc chung cho mọi sinh vật đã biết, thay vì các nguồn gốc độc lập.
• Do đó, mô hình này là sự phân kỳ của các loài trên một nền tảng phân tử được bảo tồn sâu sắc, điều này ràng buộc các kịch bản về nguồn gốc sự sống và tiến hóa phân tử.

Ví dụ

Cây sự sống phân tách Vi khuẩn, Vi khuẩn cổ và Sinh vật nhân thực thành các dòng dõi đa dạng, nhưng mọi nhánh đều sử dụng ribosome và cùng một mã di truyền cơ bản, và ATP làm trung gian cho sự ghép nối năng lượng xuyên suốt.

Hàm ý đối với Lý thuyết Siêu chu trình

Tính đồng nhất phân tử quan sát được không chỉ là một sự thật kỳ thú; đó là một ràng buộc cơ bản đối với bất kỳ lý thuyết nào về nguồn gốc sự sống. Lý thuyết siêu chu trình, với tư cách là một nguyên lý tự tổ chức tự nhiên, phải giải thích được cách một sự kế thừa phân tử đồng nhất sâu sắc đã hình thành và được duy trì như thế nào. Các phần tiếp theo sẽ khám phá cách mà sự tự tái tạo, đột biến và độ chính xác sao chép hữu hạn áp đặt một ngưỡng sai số lên nội dung thông tin ổn định, và vì sao cần có sự tích hợp của một số thực thể tự tái tạo.