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A nutrição autotrófica não era muito adequada aos organismos pioneiros, pois a fotossíntese é bem complexa e exige uma coleção enzimática variada.
Segundo a hipótese heterotrófica, os primeiros seres vivos deveriam apresentar nutrição sapróbia (conseguiam alimento peça absorção de moléculas orgânicas simples dos mares primitivos). A respiração aeróbia exige a participação de oxigênio livre e de uma coleção enzimática muito ampla. Nos mares e na atmosfera primitiva não existia oxigênio livre e a coleção enzimática dos seres vivos conseguia energia por meio de um processo anaeróbio, como a fermentação. As condições ambientais da Terra se modificaram. Á medida que os gases da atmosfera se transformavam em moléculas orgânicas simples, sua quantidade diminuía. Esse fato e o resfriamento da terra fizeram diminuir a síntese de moléculas orgânicas. Assim, a quantidade de alimento para os heterotróficos diminuiu. Enquanto o ambiente se modificava, os seres vivos sofriam mutações e surgiram organismos autotróficos, capazes de realizar fotossíntese, sintetizando as substâncias orgânicas que formam seu organismo a partir de substâncias minerais. O fato de o alimento dissolvido no mar diminuir cada vez mais lhes trazia uma grande vantagem: eles não dependiam de substâncias orgânicas escassas e tinham maior possibilidade de sobrevivência. Assim, aumentavam de número na população. Uma nova modificação foi imposta ao ambiente, que passou a ter oxigênio livre em sua composição química. Com o tempo e em consequência de mutações, surgiram seres vivos capazes de usar esse gás. Esse tipo de respiração foi vantajoso e espalhou-se na população.
Os primeiros seres vivos deviam ter uma estrutura muito simples, semelhante á dos atuais procariontes. Com o tempo, surgiram seres com células mais complexas, os eucariontes. Parte do oxigênio atmosférico foi transformada em ozônio, que formou uma camada no alto da atmosfera. Essa camada representa uma