Возникновение живых систем на Земле связано со спонтанным появлением двух принципиально различных типов асимметрии. Ионной асимметрии между протоклетками и средой, обеспечившей первичную термодинамическую неравновесность клеток, а также хиральной асимметрии компонентов информационно существенных макромолекул - нуклеиновых кислот и белков (D-сахаров и L-аминокислот), обеспечившей специфичность биосинтеза, ферментативного катализа, рецепции и т.д. Экспериментально подтверждено, что возникающая в процессе тепло- и массопереноса между морской поверхностью и атмосферой "холодная поверхностная пленка" обогащается ионами калия и кальция. Коэффициенты фракционирования этих ионов в естественных условиях сильно зависят от температуры воздуха и влажности и, к примеру, могут достигать 1,18 для ионов кальция (Японское море) и 9,8 для ионов калия (Каспийское море). В модельных системах в присутствии рацемических смесей некоторых аминокислот поверхностный слой (50 - 300 мкм) обогащался L-энантиомерами, причем относительное обогащение могло достигать 5%, чего заведомо достаточно для эволюционной реализации преимущества одного из эннантиомеров. В равновесных условиях "холодная пленка" не формируется, и фракционирования ионов и энантиомеров не происходит. Если на поверхности раствора находится разреженный монослой фосфолипидов, то при разрыве на ней пузырьков воздуха образуются липидные везикулы, захватывающие раствор из поверхностного слоя, обогащенный ионами калия и кальция и L-аминокислотами. Подобные образования могут рассматриваться как прототипы клеток, способные служить объектами отбора в процессе биологической эволюции. Обнаруженные эффекты фракционирования не могут быть объяснены только на уровне простых моделей термодиффузии. Проведено математическое моделирование процессов на границе раздела электролит-воздух с учетом разных типов конвекции при тепломассообмене между фазами.