Các slide trước đã xác lập một giới hạn cứng: với độ chính xác sao chép q̄ₘ và lợi thế chọn lọc σₘ cho trước, chỉ những chuỗi ngắn hơn vₘₐₓ mới có thể được duy trì như thông tin ổn định. Giới hạn đó không phải là một chú thích kỹ thuật — nó quyết định việc làm thế nào để nhiều chức năng xúc tác sơ khai có thể được tập hợp lại thành một hệ thống tiến hóa duy nhất.

Ngõ cụt của việc nối ghép. Cách làm hiển nhiên là nối các chức năng cần thiết từ đầu đến cuối thành một đơn vị tái bản duy nhất. Việc nối ghép bị chính mối quan hệ ngưỡng loại trừ. Một sợi được nối ghép có chiều dài xấp xỉ bằng tổng chiều dài của các phần cấu thành, trong khi độ chính xác sao chép của hệ thống không đổi, nên chuỗi được hợp nhất vượt quá vₘₐₓ và chuỗi chủ của nó bị phân tán vào phân bố đột biến xung quanh. Bộ gen được hợp nhất phá hủy đúng thứ thông tin mà nó được tạo ra để bảo vệ.

Điều mà sự tích hợp phải bảo toàn

Một điều kiện thứ hai dễ bị bỏ qua: mọi đơn vị tham gia đều phải duy trì khả năng cạnh tranh đối với các đột biến của chính nó. Chọn lọc là quá trình duy nhất giữ cho thông tin đặc thù không trôi dạt vào đám mây đột biến. Nếu một đơn vị bị chôn vùi bên trong một thực thể lớn hơn mà độ thích nghi của nó bị lấy trung bình trên nhiều chức năng, thì chuỗi của chính nó không còn chịu áp lực chọn lọc nữa và thông tin của nó bị mất. Do đó, sự tích hợp phải mang tính chức năng chứ không phải cấu trúc: nó phải liên kết các đơn vị mà không làm loãng lợi thế chọn lọc riêng của từng đơn vị.

Siêu chu trình như giải pháp tối thiểu

Một siêu chu trình là một vòng xúc tác khép kín. Mỗi đơn vị tái bản tăng cường sự tái bản của đơn vị kế tiếp, I₁ → I₂ → I₃ → I₄ → I₁, và sự tăng cường quay trở lại điểm khởi đầu. Ba hệ quả kéo theo:

• Thông tin vẫn được phân tán. Mỗi chức năng được mang bởi một phân tử ngắn, nên không đơn vị nào phải vượt quá ngưỡng sai số.
• Bản sắc cạnh tranh được giữ lại. Mỗi đơn vị giữ được sự tái bản riêng và áp lực chọn lọc riêng chống lại đám mây đột biến của nó, nên thông tin đặc thù của nó vẫn có thể được duy trì và cải thiện.
• Mức độ chọn lọc thay đổi. Thực thể sinh sản và có thể chọn lọc là toàn bộ vòng chu trình — một hệ thống tích hợp duy nhất thực hiện nhiều chức năng cùng lúc, mà không có phân tử nào mang tất cả các chức năng đó.

Tiêu chí đánh giá bất kỳ đề xuất tích hợp nào

Dù cơ chế nào được đề xuất, ba điều kiện quyết định liệu nó có thể hoạt động hay không: mọi đơn vị phải nằm dưới chiều dài ổn định tối đa do ngưỡng sai số đặt ra; mọi đơn vị phải giữ được lợi thế chọn lọc so với các đột biến của chính nó; và sự liên kết phải khép kín và có tính chu trình, để tập hợp được liên kết có thể tự tái bản như một đơn vị tích hợp. Việc nối ghép không đáp ứng điều kiện thứ nhất. Sự cùng tồn tại lỏng lẻo, không xúc tác, không đáp ứng điều kiện thứ ba: các đơn vị tái bản độc lập chỉ đơn thuần chia sẻ một khoang không tái bản như một hệ thống tích hợp duy nhất.

Vì sao giải pháp này chưa phải là dấu chấm hết

Tổ chức siêu chu trình giải quyết được vấn đề tích hợp, nhưng nó lại tạo ra một điểm yếu mới. Vì vòng chu trình hỗ trợ các thành viên của nó bằng xúc tác, một đơn vị tái bản nhận hỗ trợ mà không đáp lại — một ký sinh nội bộ — có thể lan rộng và bào mòn vòng chu trình. Đó là một hạn chế về sau của cơ chế, chứ không phải là lý lẽ phản đối nó: yêu cầu đặt ra là sự tích hợp phải duy trì tính chu trình và được kiểm soát, chứ không phải là nó phải miễn nhiễm với ký sinh ngay từ đầu.