古微生物化石微观结构分析便携式显微镜

随着原始细胞的进化，正如古微生物证据表明的那样，它们逐渐进
化具有现代原核生物特点。这暗示了它们拥有细胞外膜和包围在浆
膜外部的细胞壁，并且内部封人大量脱氧核糖核酸链(基因信息库)
、核蛋白颗粒(核酶)、其他蛋白质、小分子聚合物或单体分子。浆
膜发展了一种转运外界有机或无机分子进出胞内的机制。这些原始
的原核生物一定是可以不依赖自由氧生存的厌氧异养生物，因为这
时包围地球的大气是没有氧气的。开始，它们或许靠那些外部的自
由有机分子生存的，这些有机分子部分或全部是无机合成的聚合物
。然而，随着太古代时间的推移，进化步骤需要细胞脱离无机合成
。这是因为无机合成速度有限，细胞数目需要呈指数增长，也就是
说无机合成产物已经不能满足细胞需求。所以维持无机合成的条件
这样慢慢地也消失了。

随着原始细胞的形成，特殊蛋白(转运蛋白)被嵌入到它们的细
胞膜上。这些蛋白通过控制特殊物质进出细胞体现了正负性。一些
细胞的膜也参与能量转运系统，能量转运和呼吸链，从而使代谢存
储更加高效。
根据有机汤理论，在进化中的原始细胞是自养细胞，那些原始
细胞主要是依赖于有机汤中的无生命分子形成的有机分子。随着时
间的推移，无生命形成的有机分子的供给越来越受限。这是由于地
球正经历着变化。
无生命合成的条件越来越不适合了。但是对于构成组分的需求
则呈指数增长。自养菌的出现使得异样生物在供给无生命构成组分
方面独立。这种自养菌可以利用环境中无机物质并利用化学能或者
放射能作为反应驱动力构建自身的有机组成部分。现在的异养生物
则以自养生物合成的过量有机分泌物或者自养生物死体为养分。

异养作用是在某种细胞系中自养催化进化来的，在异养过程中
，细胞需求的能量是由还原性碳化合物的氧化产生的。这需要摄人
来自胞外的可溶解的有机分子，而这种摄入则要形成一种穿越细胞
膜从细胞膜外运输可溶性有机分子进人细胞的机制。他认为这发生
在细胞进化的晚期，原核厌氧光合作用或许在异样生物出现以前的
某一阶段出现，所以自养生物要先于异养生物出现，厌氧化能合成
生物先于需氧光能合成生物。