Nhiệt độ là một điều kiện biên thực tế đối với sự chọn lọc hypercycle và quasi-species vì nó làm thay đổi độ chính xác sao chép, và độ chính xác đến lượt nó quyết định chiều dài tối đa của các polynucleotide có thể được duy trì trước đột biến. Trong bức tranh ngưỡng sai số, một quần thể chỉ có thể duy trì chiều dài bộ gen L nếu độ chính xác trên mỗi base q đủ cao; nếu không thì ngưỡng sai số bị vượt qua và thông tin bị mất.

Độ chính xác, Ngưỡng sai số và Chiều dài

Gọi q là xác suất sao chép đúng trên mỗi base và 1 − q là tỉ lệ sai số trên mỗi base. Một hệ thức ngưỡng sai số đơn giản hóa là , trong đó σ là ưu thế chọn lọc của trình tự chủ hay hypercycle. Hệ thức này cho thấy rằng tỉ lệ nghịch với tỉ lệ sai số: ngay cả một sự suy giảm nhỏ về độ chính xác cũng làm giảm mạnh chiều dài polynucleotide bền vững tối đa.

Nhiệt độ tác động như thế nào

• Nhiệt độ cao hơn thường làm giảm độ chính xác. Năng lượng nhiệt tăng lên thúc đẩy sự tách mạch và làm tăng khả năng xảy ra lỗi sao chép, vì vậy q có xu hướng giảm khi T tăng.
• Độ chính xác thấp hơn làm giảm . Bởi vì ∝ 1/(1 − q), khi tỉ lệ sai số tăng gấp mười lần thì chiều dài bền vững giảm khoảng một bậc độ lớn với σ không đổi.
• Độ chính xác cao hơn cho phép các polynucleotide dài hơn. Nếu nhiệt độ đủ ôn hòa để việc sao chép diễn ra chính xác, thì các gen dài hơn và các chức năng hypercycle tích hợp hơn có thể được chọn lọc.
• Nhiệt độ cũng làm thay đổi động học và độ ổn định của chuỗi xoắn kép. Nhiệt độ rất thấp có thể làm chậm sao chép và làm chuỗi xoắn kép quá ổn định, hạn chế tốc độ luân chuyển; nhiệt độ rất cao có thể làm nóng chảy chuỗi xoắn kép và làm sụp đổ độ chính xác.

Các ràng buộc đồng thời đối với dung lượng thông tin của hypercycle

Do đó, nhiệt độ không chỉ tác động qua một kênh duy nhất. Một hypercycle khả thi phải đồng thời thỏa mãn ba ràng buộc: quá trình sao chép phải đủ nhanh để cạnh tranh, chuỗi xoắn kép phải đủ ổn định để giữ thông tin, và độ chính xác trên mỗi base phải đủ cao để giữ cao hơn chiều dài bộ gen yêu cầu. Kết quả là một cửa sổ nhiệt trung gian. Ngoài cửa sổ đó, hoặc động học hoặc độ chính xác không đạt yêu cầu, và hypercycle không thể duy trì các polynucleotide dài hơn cần thiết cho các chức năng tích hợp về cấu trúc.