Les membranes cellulaires sont importantes pour plusieurs raisons. La première est simplement d'ordre pratique. Tout l'ADN et l'ARN du monde, qui permettent de produire tous les éléments nécessaires à la vie, les nucléotides, les acides aminés et ainsi de suite, se disperseraient dans une énorme soupe s'il n'y avait pas de contenant. Pour que les constituants de la vie soient ne serait-ce qu'un minimum utiles, il faut quelque chose qui les maintienne ensemble. Voilà la membrane : l'innovation évolutive la moins appréciée de toutes.
Mais la membrane est importante pour une autre raison, plus fondamentale. Elle sépare l'intérieur de l'extérieur. Et puisque chaque cellule connue a toujours contenu différents types d'ions, dès qu'une membrane apparaît, une différence de potentiel se crée. C'est simplement ce qu'établit la physique. À ce stade, il suffit d'avoir des protéines qui forment des passages dans la membrane pour permettre aux ions d'entrer et de sortir de la cellule.
Ces canaux ioniques, pris collectivement, sont vieux d'environ trois milliards d'années. Plantes, champignons, animaux... tous les êtres vivants les ont hérités de leurs ancêtres eucaryotes. La transmission des signaux n'a certainement pas commencé avec les canaux sodiques, qui n'ont évolué que grosso modo au moment où est apparu le premier système nerveux, il y a environ six cents millions d'années.