Kết thúc giai đoạn tiến hóa học học và giai đoạn tiến hóa tiền sinh học, trong đại dương nguyên thủy chứa một lượng lớn hợp chất hữu cơ. Sinh vật cổ sơ xuất hiện đầu tiên trên Trái Đất là sinh vật đơn bào và ngay từ khi mới hình thành thì do lượng chất hữu cơ tập trung trong môi trường quá nhiều nên phương thức trao đổi chất đầu tiên là dị dưỡng hoại sinh (lấy chất dinh dưỡng nhờ quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ có sẵn trong môi trường).