9月3日发表在《生物物理杂志》上的一项研究表明，一种简单的机制可能是原始细胞(被认为是现代活细胞的祖先)生长和自我复制的基础。原始细胞是由膜双层包围的囊泡，可能与第一个单细胞共同祖先(FUCA)相似。基于相对简单的数学原理，提出的模型表明，驱动原始细胞生长和繁殖的主要力量是圆柱形原始细胞内部和外部由于内部化学活动而产生的温差。

细胞分裂形成两个子细胞需要细胞内许多涉及细胞骨架结构的生化和机械过程的同步。但在生命史上，这种复杂的结构是高科技的奢侈品，一定比分裂的能力出现得晚得多。在基因、RNA、酶和今天存在的所有复杂的细胞器出现之前，甚至在最原始的自主生命形式出现之前，原始细胞必须使用一种简单的分裂机制来确保它们的繁殖。

在这项新研究中，阿塔尔提出了一个模型，该模型基于这样一种观点，即早期生命形式是包含特定化学反应网络的简单囊泡——这是现代细胞代谢的先驱。主要的假设是，构成膜双分子层的分子是在原始细胞内通过全局放热或释放能量的化学反应合成的。

内部温度的缓慢升高迫使最热的分子从双层的内叶移动到外叶。这种不对称的运动使得外面的小叶比里面的小叶生长得快。这种不同的生长增加了平均曲率，放大了原始细胞的任何局部收缩，直到它分裂成两半。伤口发生在最热的区域附近，大约在中间。

阿塔尔说:“描述的场景可以被视为有丝分裂的祖先。”“由于没有40亿年的生物档案，我们不知道FUCA到底含有什么，但它可能是一个由脂质双分子层包围的囊泡，包裹着一些放热化学反应。”

虽然这个模型是纯理论的，但可以通过实验来验证。例如，人们可以使用荧光分子来测量真核细胞内的温度变化，其中线粒体是主要的热源。这些波动可能与有丝分裂的开始和线粒体网络的形状有关。

阿塔尔说，如果未来的研究证实了这一点，这个模型将有几个重要的含义。“一个重要的信息是，推动生命发展的力量从根本上来说是简单的，”他解释说。“第二个教训是，温度梯度在生化过程中很重要，细胞可以像热机一样运作。”