Vor rund vier Milliarden Jahren entstand das Leben auf der Erde. Lange kam es nicht über das Stadium einfach aufgebauter Bakterien hinaus – bis zu einem entscheidenden Evolutionssprung: Zwei dieser primitiven Organismen verschmolzen zu einer Einheit. Der eine wurde dabei ein Teil des anderen, ein so genannter Endosymbiont. Er verlor seine Eigenständigkeit, indem er einen Teil seiner Gene und Funktionen an die ihn umschließende Zelle abgab, und entwickelte sich zu einem Organ zurück, das der Energiegewinnung dient: zum Vorfahren der heutigen Mitochondrien. Diese Entstehung der "zellulären Kraftwerke" dürfte der wesentliche Schritt in der Evolution gewesen sein, der die Entwicklung von komplexem Leben überhaupt erst ermöglichte.

Die ursprünglichen Organismen heißen Prokaryoten und umfassen Bakterien (Eubakterien) und Archaeen (Archaebakterien). Im Wesentlichen handelt es sich dabei um Flüssigkeitsansammlungen, die von einer dünnen Membran sowie einer festeren Zellwand umschlossen sind. In ihnen schwimmen Moleküle unterschiedlichster Größe herum und vollziehen sich die lebensnotwendigen biochemischen Reaktionen. Prokaryoten besitzen weder einen Zellkern noch sonstige kompliziertere innere Strukturen. Im Gegensatz dazu sind die Eukaryoten wesentlich komplexer aufgebaut und verfügen über einen echten Zellkern. Zu ihnen gehören neben verschiedenen Einzellern wie der Amöbe alle heutigen vielzelligen Organismen – Pflanzen, Pilze und Tiere.

Komplexe Lebewesen bestehen also ausnahmslos aus eukaryotischen Zellen. Diese sind im Durchschnitt 10 000- bis 100 000-mal so groß wie Prokaryoten und besitzen viel mehr unterschiedliche Gene und Proteine. Doch was genau ihre höhere Komplexität ermöglicht, ist bislang unklar geblieben. Denn wenn man lange genug danach sucht, findet man praktisch jedes ihrer Merkmale auch bei einzelnen Prokaryoten, allerdings immer nur eines davon: kernähnliche Strukturen, innere Membranen, lineare statt kreisförmige Chromosomen, mehr als zwei Chromosomensätze, Riesengröße, dynamische Zellskelette, ja sogar Räuber-Beute-Beziehungen und Parasitismus. ...