古微生物化石微觀結構分析便攜式顯微鏡
隨著原始細胞的進化，正如古微生物證據表明的那樣，它們逐漸進
化具有現代原核生物特點。這暗示了它們擁有細胞外膜和包圍在漿
膜外部的細胞壁，并且內部封人大量脫氧核糖核酸鏈(基因信息庫)
、核蛋白顆粒(核酶)、其他蛋白質、小分子聚合物或單體分子。漿
膜發展了一種轉運外界有機或無機分子進出胞內的機制。這些原始
的原核生物一定是可以不依賴自由氧生存的厭氧異養生物，因為這
時包圍地球的大氣是沒有氧氣的。開始，它們或許靠那些外部的自
由有機分子生存的，這些有機分子部分或全部是無機合成的聚合物
。然而，隨著太古代時間的推移，進化步驟需要細胞脫離無機合成
。這是因為無機合成速度有限，細胞數目需要呈指數增長，也就是
說無機合成產物已經不能滿足細胞需求。所以維持無機合成的條件
這樣慢慢地也消失了。
隨著原始細胞的形成，特殊蛋白(轉運蛋白)被嵌入到它們的細
胞膜上。這些蛋白通過控制特殊物質進出細胞體現了正負性。一些
細胞的膜也參與能量轉運系統，能量轉運和呼吸鏈，從而使代謝存
儲更加高效。
根據有機湯理論，在進化中的原始細胞是自養細胞，那些原始
細胞主要是依賴于有機湯中的無生命分子形成的有機分子。隨著時
間的推移，無生命形成的有機分子的供給越來越受限。這是由于地
球正經歷著變化。
無生命合成的條件越來越不適合了。但是對于構成組分的需求
則呈指數增長。自養菌的出現使得異樣生物在供給無生命構成組分
方面獨立。這種自養菌可以利用環境中無機物質并利用化學能或者
放射能作為反應驅動力構建自身的有機組成部分。現在的異養生物
則以自養生物合成的過量有機分泌物或者自養生物死體為養分。
異養作用是在某種細胞系中自養催化進化來的，在異養過程中
，細胞需求的能量是由還原性碳化合物的氧化產生的。這需要攝人
來自胞外的可溶解的有機分子，而這種攝入則要形成一種穿越細胞
膜從細胞膜外運輸可溶性有機分子進人細胞的機制。他認為這發生
在細胞進化的晚期，原核厭氧光合作用或許在異樣生物出現以前的
某一階段出現，所以自養生物要先于異養生物出現，厭氧化能合成
生物先于需氧光能合成生物。
