長期以來人們一直持有一種單支進化的觀念，即zui原始的細胞一定要在十分溫和、*的環境中才能出現，細胞的誕生被設定為如下的程序，即原核化能異養細胞首先出現，再通過細胞能量利用方式的進步和細胞間的融合組建（共生）出現了自養生物和真核細胞。現在看來對這樣的觀點應該提出修正。

1.對細胞誕生環境的新認識

     近年對地球早期生命的探察結果大大地超出了人們的意料。澳大利亞和南非發現的化石表明，至少在35億年前細胞就已經出現了。那么，細胞的生命發生和演進只能推到更早幾乎同步于地殼形成的歷史年代（38~40億年以前）。這表明地球上生命的誕生條件絕不會象是奧巴林和荷爾丹想象的那樣溫和，不會是“溫水池”的環境。而近年對地球環境生命的研究結果也同樣大大出乎人們的意料。一些環境生物存在的發現有力地暗示，早期細胞誕生于惡劣的條件中并不是不可思議的，而從化石年代和對當時的地質條件分析看，zui早細胞誕生于“溫水池”的設想反而是不符合實際的。

2.早期細胞多態發生的可能性

     近年的研究不僅突破了傳統的對細胞誕生條件的認識，出乎許多生物學家的預料，人們在發現光合作用與光合自養生物的地質記錄（疊層石的存在和對碳、硫同位素的分析）可以追溯到35億年前，甚至更早。分子進化的比較研究也得到了類似的結論：許多非光合自養的生物可能反而是起源于光合自養的生物（Fox，1980）。地質學、古生物學、分子生物學的多方面的證據表明，光合自養的、化能自養的和異養的生物差不多同時起源于太古宙早期（張昀，1998）。這將可能*修改僅從復雜性比較而推導出的光合自養生物應該比化能自養和異養生物晚出現得多的思維模式，向生物單支等級進化的傳統觀念提出了挑戰。[1]

細胞 - 作用

     生物的基本結構單位

     一切生物都由細胞和細胞構成的。從zui小的變形蟲和細菌到zui大的鯨和紅杉都是由細胞組成的。zui簡單的低等生物單細胞生物僅由一個細胞組成，復雜的高等生物一般由數以萬億計的細胞組成。病毒是非細胞形態的有機體，但病毒不能獨立生存，不是獨立的生物體。從生命的層次上看，細胞是具有完整生命力的zui簡單的物質集合形式，即細胞是構成生物體的zui基本的單位。細胞學說在生命的多樣性的背后首先是找到了生命在構造上的共性。

    [高等植物細胞模式圖] 高等植物細胞模式圖圖冊

    生物的基本功能單位

    細胞是一個獨立有序的、能夠進行自我調控的結構與功能體系。每一個細胞都具有一整套完整的裝置以滿足自身代謝的需要。單細胞生物能夠獨立地進行全部的生命活動。在多細胞生物中，盡管每一個細胞的功能受到整體的協調與控制，但每一個細胞都是一個獨立的、自我控制的、高度有序的代謝系統，有相對獨立的生命活動，各種組織都是以細胞為基本單位來執行特定的功能，整個機體的新陳代謝活動都是以細胞為單位協調地進行的。

    只要具備合適的生存條件，每一個分離的細胞都可以在體外生長繁殖，表現出生命的特征。所以細胞是生命活動的基本功能單位。

   有機體生長發育的基本單位

     新的細胞必須經過已存在的細胞的分裂而產生，每一個生命體都是從一個細胞生長發育而來的，不論是簡單的單細胞生物還是復雜的多細胞生物，其生長和發育可以部分地通過細胞體積的增加來實現，但細胞體積不可能無限地增加，因此多細胞生物的生長主要是通過細胞分裂、增加細胞數量并伴隨細胞的分化來實現的。細胞是生物生長發育的基本實體。一個多細胞生物即使已經完成了組織的分化和個體的發育，即*長大后，仍然需要細胞分裂的過程。這種分裂生成的新細胞可用來替代不斷衰老和死亡的細胞，維持細胞的新陳代謝，或用于生物組織損傷的修復。 
      對于像“胚胎是如何生長的”、“動物的器官是如何形成的”這樣一些生物體個體發育的問題，人類思考已久。有一種學說“預成論”，曾經統治人的思想一百多年。“預成論”認為動物的肢體和器官在胚胎發育的過程中是一個預成構造在機械地放大。在胡克觀察到細胞壁后不久，竟然有人宣布在顯微鏡下看到了精子里有預成的微型人。一切生物都是由胚種產生的，而這些胚種是宇宙中原來就存在的。“上帝創世說”給生物發育問題蒙上了一層神秘的面紗。 
    細胞學說的建立科學地觸及了生命運動的過程。細胞學說把細胞運動與生物發育和胚胎生長相，把細胞的形成生物生長發育的普遍原則。細胞學與胚胎學的研究結合起來，證明了在發育過程中細胞本身可以復制，這就是細胞分裂。卵和精子原本也是簡單的細胞，胚胎發育過程就是細胞分裂分化的過程。病變細胞（比如癌細胞）是由正常細胞變化來的，所以“細胞來自細胞”。

    生物體的完整遺傳單位

    在多細胞生物體中，盡管數目眾多的各種細胞形態和功能各不相同，但它們又都是由同一個受精卵分裂和分化而來的，因而這個生命體中的每一個細胞都具有這個生命體的全部遺傳信息，因為在細胞的中心細胞核中“存在著生命的本質”——遺傳信息。

    植物的生殖細胞和體細胞都具有遺傳的性，單個細胞都可以在合適的條件下誘導發育為完整的植物個體。在高等動物體內，卵細胞無疑具有遺傳的性，而體細胞也具有這一生命體的全部遺傳信息，經過一定的操作，例如運用細胞核移植的方法，也可以使單個的體細胞表現出遺傳上的性。所以細胞是遺傳的基本單位。

zui小的生命單位

   細胞結構完整性的任何破壞都會導致細胞生命特征的喪失和細胞的死亡。比如從細胞分離出的任何結構，即使是保存完好的細胞核或是含有遺傳信息、具有相對獨立性的線粒體和葉綠體，都不能在細胞外作為生命活動的單位而獨立生存。細胞才是生命活動的zui小單位，只有完整的細胞結構才能保證細胞具有生命的各種基本特征，使其能獨立自主、協調有序地進行各種生命活動。

    細胞學說不僅是生物體構成的學說，也是生物體繁殖和生長發育的學說以及生命活動的學說。一切生物都由細胞構成，這些細胞又按照同樣的規律形成和生長。面對多樣性的生命世界，細胞學說宣布：生命的共同基礎是細胞，就像原子是化學現象的共同基礎一樣。19世紀人們開始把構成細胞的物質叫原生質，人們為在多樣的自然物體和自然現象背后找到統一的、共同的東西而欣喜，因為每一次自然界本質和規律的發現都是一種統一的、共同的東西的發現，都是科學的進步，當然這也是科學的任務。為此曾有人自豪地說，“我能把我的祖先一直追溯到原生質的初始原子小球”。