Munculnya eukariota

Kloroplas dalam sel-sel lumut. Kloroplas merupakan sel yang dapat berfungsi sebagaimana organ (organel). Kehidupan eukariota di Bumi diawali oleh kemunculan organel semacam ini.

Taksonomi modern mengklasifikasikan kehidupan ke tiga domain. Waktu asal domain ini tidak pasti. Domain bakteri mungkin awalnya memisahkan diri dari bentuk-bentuk kehidupan lainnya (kadang-kadang disebut neomura), tapi anggapan ini masih kontroversial. Segera setelah bakteri memisahkan diri, dalam kurun waktu 2 miliar tahun,^[88] neomura terpecah menjadi arkea dan eukariota. Sel eukariota berukuran lebih besar dan lebih kompleks dibandingkan sel prokariotik (bakteri dan arkea), dan menjadi awal kehidupan kompleks yang ada sekarang.
Pada kisaran waktu tersebut, protomitokondria pertama terbentuk. Sel bakteri yang berkerabat dengan rickettsia yang ada saat ini,^[89] telah berevolusi untuk memetabolisme oksigen, memasuki sel prokariotik lebih besar yang tidak memiliki kemampuan itu. Kemungkinan sel yang lebih besar berusaha untuk mencerna sel yang lebih kecil tetapi gagal. Sel yang lebih kecil mungkin telah mencoba untuk menjadi parasit bagi sel yang lebih besar. Dalam banyak kasus, sel yang lebih kecil dapat menyelamatkan diri di dalam sel yang lebih besar. Dengan menggunakan oksigen, ia memetabolisme kotoran dari sel yang lebih besar dan mendapat lebih banyak energi. Sisa energi ini dikembalikan ke sel inangnya. Sel yang lebih kecil berbiak di dalam sel yang lebih besar. Hal ini menciptakan simbiosis antara sel yang lebih besar dan sel yang lebih kecil, dan kedua jenis sel tersebut menjadi saling tergantung satu sama lainnya. Sel yang lebih besar tidak dapat bertahan hidup tanpa energi yang dihasilkan sel yang lebih kecil, demikian juga sel yang lebih kecil tidak dapat bertahan hidup tanpa bahan baku yang disediakan oleh sel yang lebih besar. Keseluruhan sel ini kemudian diklasifikasikan sebagai organisme tunggal, sedangkan sel yang lebih kecil diklasifikasikan sebagai organel yang disebut mitokondria.^[90]

Sebuah fosil Spriggina floundensi berusia 580 juta tahun, binatang dari periode Ediakarium. Bentuk kehidupan semacam itu bisa saja menjadi nenek moyang berbagai bentuk kehidupan baru yang berasal dari Letusan Kambrium.

Peristiwa serupa terjadi pada fotosintesis cyanobacteria^[91] memasuki sel heterotrof besar dan menjadi kloroplas.^{[84]:60–61[92]:536–539} Kemungkinan sebagai hasil dari perubahan ini, sebaris sel yang mampu melakukan fotosintesis terpisah dari eukariota yang lain pada waktu lebih dari 1 miliar tahun yang lalu. Selain teori endosimbiotik yang sudah dikenal luas mengenai pembentukan sel mitokondria dan kloroplas, ada teori lain yang mengatakan bahwa sel-sel tersebut menimbulkan peroksisom, spiroket menimbulkan silia dan flagelum dan kemungkinan virus DNA menimbulkan inti sel,^[93][94] meskipun tidak ada dari teori-teori tersebut yang dikenal luas.^[95]
Arkea, bakteri, dan eukariota terus melakukan diversifikasi dan menjadi lebih kompleks serta beradaptasi lebih baik terhadap lingkungan. Setiap domain terpecah menjadi garis keturunan berulang kali, meskipun hanya sedikit yang diketahui tentang sejarah arkea dan bakteri. Sekitar 1,1 miliar tahun yang lalu, benua raksasa Rodinia mulai terbentuk.^[96][97] Tumbuhan, hewan, dan fungi telah terpisah, meskipun mereka masih berstatus sebagai sel soliter. Beberapa tinggal dalam koloni, dan secara bertahap mulai terjadi pembagian kerja, misalnya sel-sel yang terletak di sisi sebelah luar mengambil peran yang berbeda dari sel-sel yang terletak di sebelah dalam. Meskipun pembagian antara koloni dengan sel khusus dan organisme multiseluler tidak selalu jelas, sekitar 1 miliar tahun yang lalu^[98] tanaman multiseluler muncul untuk pertama kalinya, kemungkinan seperti ganggang hijau. Diperkirakan sekitar 900 juta tahun yang lalu^[92]:488 organisme multiseluler sejati juga telah berevolusi sebagai hewan. Pada awalnya mungkin mirip spons yang ada saat ini, yang memiliki sel totipotensi yang memungkinkan organisme yang terganggu untuk berkumpul kembali.^[92]:483-487 Setelah pembagian kerja selesai pada semua lini organisme multiseluler, sel-sel menjadi lebih khusus dan lebih tergantung pada satu sama lain, sel-sel yang terisolasi akan mati.