现在有一种假说，很好地解释了很多复杂的真核细胞的演化，那就是细胞共生的理论，简单来说，一个复杂的真核细胞，是由多个原核细胞组合在一起演化而来。
如果这个理论成立的话，那么这个问题就迎刃而解了。
20亿年前，地球上唯一存在的有机体是原核生物，这是一种没有膜结合细胞器的单细胞生物。让我们来看看其中三种。
一种是巨大、简单的点状细胞，它们能够把其他有机体包在其细胞膜内。
另一种是细菌。它能透过光合作用将太阳能转化为糖类。
第三种则是利用氧气将糖类等物质分解，并将一些有助生物活动的能量释放出去。
这些细胞有时也会吞噬小的光合细菌，这些细菌在细胞内不断分裂，然而它们逐渐被连结在一起。
如果你碰巧遇到它，你可能以为它只是一个有机体，以为这些绿色的光合细菌只是这巨大细胞的一部分，以为它要执行生命机能，就好像你的心脏也是你的一部分。它将血液运送到全身。
这种细胞共存的过程，我们称之为内共生，也就是一个有机体住在另一个有机体内。
但共生一事不仅于此。如果其他细胞也搬进来了会怎样呢？
那么，这样的细胞开始变得极为复杂。它们变大，且变得充满复杂的结构。
我们称这些为叶绿体和线粒体，这些结构能一起利用阳光制造出糖分并且利用氧气分解糖分，这时也是氧气开始出现在大气层的时候。
有机体吸收其他有机体是一种生物进行适应周遭环境变化的方式，这就是内共生理论，也是目前针对复杂细胞如何演化最好的解释。
有很多证据支持此理论，但是让我们先看三个主要证据。
首先, 在我们的细胞内，叶绿体和线粒体以非常相同的方式繁殖，就像古代的细菌。顺道一提它们现在依然存在。事实上，你若把一个细胞内的这些结构破坏了，细胞并不会产生新的结构。它们并不能制造这些结构，这些细胞只能繁殖。
第二个证据是叶绿体和线粒体都有自己的DNA和核糖体，它们的DNA都有环状结构。这些结构和古老细菌的DNA有着明显的相似，并且也包含很多相似的基因核糖体，叶绿体和线粒体的蛋白质组成机器，也和古代细菌的核糖体有类似的结构，但是它们和在细胞的其他地方的核糖体不同。
最后,想想在这吞噬过程中的细胞膜。叶绿体和粒线体两者都有两个细胞膜，一个是内部细胞膜,一个是外部细胞膜。内部细胞膜含有特别的脂质和蛋白质，这些并不存在外部细胞膜中。为什么会这样呢？因为它们的外部细胞膜曾经属于巨大细胞，当它们在共生过程中被吞没时，它们被包在系统膜内，并被保留在它们内部。而且，相同的脂质和蛋白质也在古代的细菌细胞膜中被找到。
生物学家用这个理论解释了很多真核有机体的起源。
比如说长在游泳池墙上的绿藻，是有旋转尾部结构或鞭毛的巨大有核系统吸收了绿藻，形成我们现在所谓的绿虫藻。绿虫藻可以进行光合作用，利用氧气分解糖并能在池塘上游泳。用这理论推测，这个绿虫藻中的叶绿体有三个细胞膜，因为在它们被吞没前，已经有两个这个共生的吸收过程，让有机体组合有用的能力，使它们能更加适应地球生活。
所以，由原核细胞共生形成真核细胞，这是演化的大跃进，这也是我们能够存在的原因。
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这个问题涉及硫呼吸到光合作用的演变，先说说微生物营养类型的演变：光能自养型：以二氧化碳为碳源，以光为能源（如蓝细菌，紫硫细菌）光能异养型：以有机物为碳源，以光为能源（紫细菌）化能自养型：以二氧化碳为碳源，以无机物为能源（硝化细菌，硫细菌，铁细菌）化能异养型：以有机物为碳源，以有机物为能源（通常的细菌，真菌），但是实际上，以二氧化碳为碳源在古时候是不可能的，古老的细菌，是固定二氧化硫，将它们变成硫颗粒或者含硫物质，例如硫酸，所以光能异养型也不是单纯的光能异养型。一类在厌氧、光照条件下进行不放氧光合作用，以光为能源、有机物为供氢体，不能以ＣＯ２作为主要或唯一碳源的光合细菌.细胞内除细菌叶绿素外还含有较多类胡萝卜素，故菌体不显绿色而为紫红色或褐色.有些菌在有光、无氧、低浓度Ｈ２Ｓ条件下，亦能利用硫化物为供氢体，利用光能同化ＣＯ２；在有氧、无光、存在有机物时，亦可利用有机物为碳源和能源，不合成光合色素，无光合作用；
经历了厌氧无机自养，厌氧有机自养（硫呼吸），需氧有机自养（需氧光合作用）之后，光合作用才在28亿年前初现雏形，光合作用的初期演化围绕着Bubisco酶，之后所有的机制就是为了适应这个效率低下的酶而产生，当然Rubisco酶是随着植物光合作用而出现的，也就是说虽然最初的植物出现不久后它便已出现。
学过分子生物学的童鞋们肯定会很熟悉组蛋白，它会以八聚体的形式缠绕在DNA上，并且接受乙酰化之类的修饰信号解开，从而便于DNA的复制，问题在于我们对于信号转导所知甚少，从八聚体的形成与解离，修饰的引发，修饰的调控，组蛋白密码，到书上会讲到的复制调控，转录调控，比较一下书上讲的内容就知道复杂的好处了，简单没什么好处，但是问题在于如何看这个“简单”，我们知道动物神经系统的大致进化（网状——梯状——……），但即使是一只蚂蚁，它的构造也极为精巧，同样，即使是一只比高楼还高的恐龙，它仍然在进化上比人类原始，原核基因组比真核基因组小得多，如果衡量这个大小与复杂程度的比值，说不定我们会得出原核比真核“复杂”的结论（因为C值谬误之类的原因，这种现象肯定会存在，只是我懒得算而已）。
以前跟你有同样困惑，后来认为真核细胞的细胞器都是吞了原核细胞的，比如好氧菌变成线粒体，蓝藻之类的变成叶绿体。这也能这也能勉强解释线粒体DNA的遗传问题。有点像共生关系。一直到后来谁也离不开谁，只不过线粒体的基因并没有进入到核中。就像一个人是做不来一个工厂的事情，需要雇佣大量帮手，其他细胞器我就不知道了，毕竟只是高中脑洞。
毫无干货，没有科学依据，不喜勿喷，我也想知道是不是真的为什么原核表达的蛋白比真核表达蛋白活性上差那么多，而且真核表达蛋白可以实现复杂困难的修饰，但是原核实现不了，而且原核连活性都不能保证，这就是在实际运用中的解释了。
