Ökaryotlarda çekirdek oluşumu, günümüzde kabul edilen varsayıma göre DNA’nın, hücre zarının içeri doğru göçen kısımları tarafından sarılmasıyla mümkün olmuştur.
Endosimbiyotik hipoteze göre ise günümüzde ökaryotik hücrelerin sahip olduğu mitokondri organeli, bundan yaklaşık 2,1 milyar yıl önce yaşamını oksijenli solunum yaparak sürdüren bir bakterinin hücreye alınıp sindirilmek yerine korunmasıyla oluşmuştur. Zaman içerisinde bu bakterinin genetik materyali de hücrenin genetik materyaline eklenmiştir.
Kloroplastın ortaya çıkışı da benzer şekilde fotosentetik bir siyanobakterinin hücre içine alınması ve hücreyle birlikte yaşamaya başlamasıyla olmuştur.
Hücre içi birlikte yaşama günümüzde de rastlanmaktadır. Örneğin baklagillerin kök hücreleri içerisinde azot fiksasyonu yapan bakteriler bulunmaktadır.
Bilim adamları tarafından endosimbiyotik hipoteze destek olarak gösterilen deliller şunlardır.
- Mitokondri ve kloroplast DNA’sının bakterilerin ki gibi halkasal olması.
- Adı geçen organellerin bölünmesinde de iğ ipliklerinin oluşmaması.
- Bakteri ribozomlarının mitokondri ve kloroplast ribozomları ile aynı büyüklükte 70S olması.
- Mitokondri ve kloroplast enzimlerinin bakteri enzimleriyle benzer antibiyotiklere duyarlı olması.
Çok Hücreliliğe Geçiş ( Koloniler )
Bazı tek hücreli canlılar bölündüklerinde birbirlerinden ayrılmayarak koloni oluştururlar. Koloniler tek hücreli canlılar ile çok hücreli canlılar arasında geçiş olarak kabul edilirler.
Pandorina
Tatlı sularda yaşayan mikrosikobik yapıdaki küresel bir koloni oluşturabilen alg türüdür. 16 hücreden oluşur. Hücrelerinin tamamında klorofil bulunur. Hücreler jelatinimsi bir madde ile bir arada tutulmakta olup hücrelerin sahip olduğu kamçılar koloninin hareketini sağlar. Böylece ilk defa birlikte hareket etme davranışı gözlenmiş olur. Hücrelerinde farklılaşma söz konusu olmayıp koloniden ayrılan bir hücre bölünerek yeni bir koloniyi oluşturabilir.
Eudorina
Pandorina kolonisinden biraz daha gelişmiş olup 32 hücreden oluşmuştur.
Volvox
Tatlı sularda yaşayan, hücre sayısı 500 ila 50.000 arasında değişebilen alg kolonisidir. İçi boş bir top şeklinde olan koloninin hücreleri jelatinimsi bir madde içinde bulunup, hücreler sitoplazmik uzantılarla birbirine bağlıdır.
Hücreler arasında işbölümü yani özelleşme görülür. Bu nedenle tek hücreli canlılarla çok hücreli canlılar arasında geçiş formu olarak kabul edilir. Dıştaki hücreler beslenme ve hareketi sağlarken, iç kısımdaki bazı hücreler üremeden sorumludur.
Volvox kolonisinde hücreler arasında işbölümü görülmesine rağmen dokulaşma ya da sistemleşme gözlenmez.
Çok hücreli canlılarda hücreden organizmaya doğru gelişen organizasyon, canlıya bir takım avantajlar sağlarken bir takım dezavantajları da beraberinde getirir.
Özelleşmeyle birlikte hücreler arasında iş bölümünün gerçekleşmesi metabolik olayların daha hızlı ve verimli gerçekleşmesini sağlar. Ayrıca harcanan enerji miktarı da azalır.
Çok hücreli canlıların hayatta kalma şansları tek hücrelilere göre daha fazladır. Çok hücreli canlılar ortam koşullarından daha iyi faydalanırlar.
Tek hücreli canlıların büyümesi sınırlıdır. Bazı çok hücreli canlılarda büyüme sınırsızdır.
Bu avantajların yanı sıra özelleşme ile meydana gelen işbölümü neticesinde hayati öneme sahip bir işlevi yerine getiren hücre topluluğunun zara görmesi neticesinde diğer hücreler işlevine devam etse bile canlının hayatına devam edememesi bir dezavantajdır.