Μετά τη δημιουργία των πρώτων γενετικών δομικών υλικών και άλλων οργανικών μορίων από αυθόρμητα πραγματοποιούμενες στη φύση χημικές αντιδράσεις, γεωφυσικοί παράγοντες μετακίνησαν ποσότητες απ' αυτές σε νέα περιβάλλοντα και αύξησαν τη συγκέντρωσή τους. Οι χημικές ουσίες συνενώθηκαν σε πιο σύνθετα μόρια και μετά σε πρωτόγονα κύτταρα. Πριν από 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια γεωφυσικές διεργασίες ίσως ώθησαν αυτά τα πρωτοκύτταρα να αναπαραχθούν.

Μέσα στα υδατικά διαλύματα στα οποία σχηματίστηκαν τα νουκλεοτίδια θα είχαν λίγες πιθανότητες να συνδυαστούν σε μεγάλες αλυσίδες ικανές να αποθηκεύσουν γενετικές πληροφορίες. Αλλά κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες - για παράδειγμα, αν δυνάμεις μοριακής συνάφειας τις έφεραν κοντά τη μια στην άλλη ανάμεσα σε δύο μικροσκοπικά στρώματα πηλού (βλ. εικόνα) - τα νουκλεοτίδια μπορεί να συνδέθηκαν σε μονές αλυσίδες ανάλογες με το σύγχρονο RNA.

Οταν απελευθερώθηκαν από τον πηλό, τα νεοσχηματισμένα πολυμερή μπορεί να εγκλωβίστηκαν σε μικροσκοπικούς σάκους γεμάτους νερό, καθώς τα λιπαρά οξέα αυθόρμητα σχηματίζουν σφαιρικές μεμβράνες. Αυτά τα πρωτοκύτταρα απαιτούν πιθανώς κάποιο εξωτερικό ερεθισμό για να αρχίσουν να διπλασιάζουν το γενετικό τους υλικό (RNA) και κατά συνέπεια να αναπαράγονται. Σε ένα από τα πιθανά σενάρια (βλ. εικόνα), τα πρωτοκύτταρα κυκλοφορούσαν ανάμεσα στις θερμές και τις ψυχρές περιοχές μιας μικρής λίμνης, η οποία ενδεχομένως να ήταν παγωμένη κατά ένα μέρος (μετά τη δημιουργία του φλοιού, η αρχέγονη Γη ήταν κατά βάση ένας κρύος κόσμος) και λιωμένη στην άλλη πλευρά από κάποιο γεωθερμικό φαινόμενο.

Στην κρύα πλευρά, μονές αλυσίδες RNA (1) λειτούργησαν ως σκελετός πάνω στον οποίο τα νέα νουκλεοτίδια σχημάτισαν ζευγάρια βάσεων, δημιουργώντας διπλές αλυσίδες (2). Στη θερμή πλευρά, η θερμότητα χώριζε τις διπλές αλυσίδες (3). Οι μεμβράνες μπορούσαν επίσης να μεγαλώνουν σιγά σιγά (4) μέχρι τελικά τα πρωτοκύτταρα να διαιρεθούν σε δύο απογόνους (5) που μπορούσαν να ξαναρχίσουν τον κύκλο από την αρχή.

Οταν άρχισαν οι κύκλοι αναπαραγωγής έκανε την εμφάνισή της η βιολογική εξέλιξη - οδηγούμενη από τυχαίες μεταλλάξεις - και σε κάποιο σημείο τα πρωτοκύτταρα απέκτησαν την ικανότητα να αναπαράγονται από μόνα τους. Η ζωή είχε κάνει την εμφάνισή της.