In laboratorio, utilizzando alcuni dei prodotti ottenuti attraverso le sintesi milleriane è possibile derivare, in soluzione acquosa o su substrati minerali, vari tipi di strutture protocellulari, caratterizzate da individualità rispetto all'ambiente esterno e dalla capacità di operare semplici metabolismi, se dotate di opportuni corredi enzimatici.

L'enorme disponibilità di composti organici nel brodo primordiale e la naturale tendenza di alcuni di questi a polimerizzare in molecole e strutture più complesse, possono aver costituito il primo gradino di un processo che ha progressivamente consentito il raggiungimento di livelli strutturali e funzionali in grado di esprimere pienamente le proprietà dei viventi.

Da tale forma biologica ancestrale sarebbero derivati, attraverso un processo di selezione naturale, a livello strutturale e funzionale, tutte le forme attuali.

A questo ipotetico modello di organismo, che non va inteso come il primo organismo individuale vivente, è stato dato il nome di L.U.C.A., acronimo di Last Universal Common Ancestor, ultimo antenato universale comune. L.U.C.A. sarebbe vissuto tra i 3,6-4,1 miliardi di anni fa. Strutturalmente possiamo immaginarlo come una forma unicellulare, racchiusa in una membrana lipidica, dotata di un proprio genoma, in grado di esprimere semplici capacità metaboliche e di replicarsi.

La formulazione dell'ipotesi L.U.C.A. fece seguito alla scoperta di nuove forme batteriche note come batteri estremofili perchè eccezionalmente resistenti a condizioni ambientali estreme, caratterizzate da elevata temperatura, salinità o acidità. Questi aspetti condussero ad utilizzare la natura degli estremofili come esemplificative delle caratteristiche delle prime forme batteriche comparse sulla Terra, in un momento in cui le condizioni ambientali erano sicuramente da considerarsi estreme. E' probabile, tuttavia, che L.U.C.A. rappresenti, più che un organismo specifico, un modello organismico batterico, ormai perduto, caratterizzante le prime comunità viventi. Il rapporto di parentela con gli attuali organismi sarebbe da ricercarsi non nell'organizzazione strutturale ma nell'eredità genetica che le attuali forme di vita da essi derivarono.
[Elaborazione grafica Andrea Fantini studio]