Los microbios actuales incluyen organismos que son probablemente muy similares a las especies antiguas que finalmente dieron origen a los complejos organismos multicelulares que son los ´habitantes más conspicuos de la Tierra moderna. Por ejemplo la apariencia externa de muchos procariotas modernos es prácticamente imposible de distinguir de la de células fosilizadas de 3500 millones de años de antigüedad. De modo análogo, el metabolismo de los arqueos anaeróbicos termófilos de nuestros días es probablemente similar a los métodos de adquisición de energía que utilizaban los primeros habitantes de la Tierra, mucho tiempo antes de que hubiera oxígeno en la atmósfera. Asimismo, las bacterias púrpuras del azufre y las cianobacterias no son probablemente muy diferentes de los primeros organismos fotosintéticos que aparecieron hace más de 2000 millones de años.

La vida podría consistir exclusivamente en células individuales procarióticas si los protistas, con su diseño eucariótico radical, no hubiesen aparecido en escena hace casi 2000 millones de años. Como dice la teoría endosimbiótica, las células eucarióticas pudieron haberse originado cuando un procariota, quizá una bacteria capaz de respirar aeróbicamente, asentó sus reales en el interior de un socio y formó la primera "mitocondria". Una fusión diferente, pero igualmente crucial, pudo haber ocurrido cuando una bacteria fotosintética (probablemente parecida a una cianobacteria) se estableció dentro de un socio no fotosintético y se convirtió en el primer "cloroplasto". Se pusieron los cimientos de la multicelularidad con la célula eucariótica, cuya complejidad permitía la especialización de células enteras en funciones específicas dentro de un agregado multicelular. Así pues, los protistas primitivos, por un lado los que absorbían nutrimentos del medio, por otro lado los que fotosintetizaban, por otro más los que consumían su alimento en trozos, siguieron casi con certeza vías evolutivas divergentes que condujeron a los tres reinos multicelulares (hongos, plantas y animales).