動物、植物、菌類、それにゾウリムシ、ミドリムシなどの原生生物は、細胞内に核をもっていることから、真核生物と呼ばれ、細菌のように核をもたない原核生物と区別されている。原核生物は、大腸菌やらん藻などの真正細菌と、メタン細菌やイオウ細菌などの古細菌の二つに大別される。最近の遺伝子の比較研究から、真正細菌に比べて、真核生物と古細菌とは互いに近い親戚であることが明らかになってきた。しかしながら、このことは真核生物の核のＤＮＡに関してのことであり、真核生物の細胞中にあるミトコンドリアや葉緑体などの細胞内小器官の由来は別である。ミトコンドリアや葉緑体は核とは別に独自のＤＮＡをもっており、これらは系統的には真正細菌に近いのである。このことから、これらの細胞内小器官は真正細菌が真核生物の祖先に共生して進化してきたものであることがわかる。

ところで、動物や植物などの、われわれのよく知っている真核生物は、いずれもミトコンドリアをもっているから、真核生物はどれもミトコンドリアをもっていると考えられがちである。ところが、実際にはミトコンドリアをもたない原生生物がたくさんいるのである。たとえば、赤痢アメーバ Entamoeba histolytica や同じようにヒトの腸内に寄生して下痢の原因になるランブル鞭毛(べんもう)虫 Giardia lamblia などは、核をもった真核生物であるにもかかわらず、ミトコンドリアをもたない。これらは、もともとミトコンドリアをもたないもので、ミトコンドリアが共生する以前の真核生物の祖先型生物なのであろうか。あるいは、寄生生活に入ってミトコンドリアが不要になり、進化の途中でこれを失ってしまったものなのであろうか。これらの原生生物が、真核生物の進化の系統樹のどこに位置するかという問題は、真核生物の初期進化を明らかにするうえで重要である。