Đối với một đơn vị tự sao chép đơn lẻ—chẳng hạn như một phân tử RNA hoặc một bộ gen đơn giản—độ chính xác sao chép hữu hạn đặt ra một giới hạn cơ bản đối với lượng thông tin di truyền có thể được duy trì. Giới hạn này chính là ngưỡng sai số: tốc độ đột biến tối đa trên mỗi base μ mà tại đó trình tự chức năng vẫn có thể được di truyền một cách ổn định. Ngưỡng này được quyết định đồng thời bởi độ chính xác sao chép và chiều dài trình tự L. Trong hình ảnh lý tưởng hóa của đơn vị đơn lẻ, tính ổn định đòi hỏi μ , do đó chiều dài ổn định tối đa tỉ lệ thuận theo Lₘₐₓ ≈ 1/μ. Tương đương, xác suất sao chép không sai lỗi của một trình tự có chiều dài L là qᴸ, trong đó q là độ chính xác trên mỗi vị trí; khi L tăng, qᴸ giảm theo cấp số mũ, và tại μ thì ngưỡng sai số đạt đến.

Dưới ngưỡng, chọn lọc có thể duy trì trình tự chức năng bất chấp đột biến tái diễn, và quần thể được mô tả bằng phân bố bán loài (quasispecies) tập trung quanh trình tự chủ. Trên ngưỡng, các đột biến tích lũy nhanh hơn mức chọn lọc có thể loại bỏ chúng, thông tin gốc bị mất, và quần thể bước vào chế độ bị chi phối bởi đột biến được gọi là thảm họa sai số. Đây là một ràng buộc đối với một đơn vị tự sao chép đơn lẻ, không phải là thuộc tính của một mạng siêu vòng (hypercyclic); nó thiết lập nút thắt thông tin mà tổ chức phân tử lớn hơn phải vượt qua.

Những hàm ý chính

• Phụ thuộc đồng thời: Ngưỡng phụ thuộc vào cả độ chính xác sao chép lẫn chiều dài trình tự; các trình tự dài hơn đòi hỏi tốc độ đột biến trên mỗi base thấp hơn.
• Giới hạn thông tin: Với một độ chính xác cho trước, chiều dài tối đa có thể duy trì là Lₘₐₓ ≈ 1/μ.
• Cân bằng chọn lọc–đột biến: Dưới ngưỡng, chọn lọc duy trì trình tự chức năng; trên ngưỡng, thảm họa sai số xảy ra.
• Động lực cho sự tích hợp: Bởi vì một đơn vị đơn lẻ không thể duy trì đủ thông tin cho các chức năng phức tạp, việc tích hợp nhiều thực thể tự sao chép (ví dụ, trong một siêu vòng) trở nên cần thiết.