在原始地球的大氣層中，不存在自由的氧分子，因?yàn)檠跏且环N較活潑的元素，它能夠與多種元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成穩(wěn)定的化合物。最初的自由氧分子是通過來自太陽的紫外線對(duì)水的光解作用生成的，在這些早期出現(xiàn)的自由氧分子中，有一部分轉(zhuǎn)變成臭氧，上升到大氣層的頂部，形成了一層保護(hù)層，吸收掉從太陽來的紫外線。這樣，光解作用在地球演化的早期就停了下來。通過光解作用這個(gè)途徑生成的氧含量至多是目前大氣中氧含量的0.1%。自由的氧分子還可以通過植物的光合作用生成，這個(gè)途徑是自由氧分子的主要來源。

由于沒有游離的氧，新生成的有機(jī)分子就避免了被氧化而解體，并且在生成之后就沉入水底，從而避免了被紫外線破壞。就這樣經(jīng)歷了幾億年，這些分子慢慢地積累起來，以至在一些較小的水域中，它們的濃度會(huì)相當(dāng)高，分子之間接觸的機(jī)會(huì)就會(huì)相當(dāng)多。于是，若干個(gè)核苷酸就有可能連結(jié)成一條核酸短鏈，若干個(gè)氨基酸也有可能連結(jié)成一條蛋白質(zhì)短鏈。核苷酸一旦連結(jié)成核酸短鏈，大自然就在生命形成的過程中邁出了重要的一步。核酸短鏈有一個(gè)重要的特性，它能夠分裂成兩半，用它們做模板，將環(huán)境中的核苷酸收集起來構(gòu)成兩條與原來一模一樣的鏈；如果環(huán)境中同時(shí)含有氨基酸，核酸短鏈就會(huì)把它們收集起來，以自己為模板將它們連結(jié)成蛋白質(zhì)短鏈。另一方面，蛋白質(zhì)也有一個(gè)重要的特性，它能夠利用環(huán)境中的糖與氨制造核苷酸。于是，在一個(gè)富含核苷酸和氨基酸的水域中，一旦有一條核酸短鏈形成，就會(huì)不斷地形成一模一樣的核酸短鏈和相應(yīng)的蛋白質(zhì)短鏈，直到環(huán)境中可資利用的有機(jī)小分子全部用完為止。在這個(gè)過程中，核酸短鏈并不是一成不變的，它們會(huì)把一些未形成鏈的核苷酸加入到鏈的末端。這樣，經(jīng)過漫長的歲月，在一些較小的水域中，就有可能形成一些較長的核酸鏈和相應(yīng)的蛋白質(zhì)鏈。

在這些生命的鏈條形成和演化的過程中，會(huì)產(chǎn)生出許多形式各異的鏈來。但是，那些在分裂和復(fù)制中能夠更有效地利用現(xiàn)有的簡單化合物做原料的鏈將更快地繁衍，最終就有可能演化出最原始的生命；而那些效率低的鏈將在漫長的演化過程中通過自然選擇作用被淘汰。