Haeckel (1872), basandosi sulla sua teoria sui rapporti tra filogenesi ed ontogenesi (Legge Filogenetica Fondamentale) è stato il primo a formulare una ipotesi rigurdante il passaggio dalla condizione unicellulare a quella pluricellulare.

La suddetta legge, che si può riasssumere nell' aforisma "l' ontogenesi ricapitola la filogenesi", nell'accezione fornita da Haeckel sostiene che ogni organismo nel corso dello sviluppo embrionale (ontogenesi) debba attraversare, anche se in tempi evidentemente più brevi, tutte le principali tappe della relativa filogenesi.

Tale assunzione è stata drasticamente ridimensionata dagli autori moderni i quali, pur accettando un certo parallelismo tra ontogenesi e filogenesi, non le riconoscono un valore universale.

Tuttavia, per quanto concerne l' origine della pluricellularità, Haeckel, basandosi proprio sulle strette correlazioni tra ontogenesi e filogenesi, ha formulato quella che è nota come "Ipotesi della Gastrea". Secondo questa ipotesi la primitiva condizione pluricellulare sarebbe da individuarsi in colonie sferiche, cave (blastea) di protozoi flagellati dei generi Volvox, Sphaeroca e Megasphaera che si sarebbero progressivamente modificate sino a raggiungere uno stadio ciliato natante diblastico (gastrea) che avrebbe successivamente prodotto i più primitivi phyla dei metazoi: Poriferi (Spugne), Cnidari e Platelminti.

In contrapposizione alla ipotesi di Haeckel, altri autori hanno sostenuto una origine diversa della condizione pluricellulare e precisamente a partire da forme planuloidi compatte nelle quali solo secondariamente si sarebbe evoluta una cavità interna. Il probabile antenato dei Metazoi potrebbe essere stato una colonia sferica, piena, costituita da cellule ameboidi (Teoria della Fagocitella)

La terza ipotesi sostiene che la condizione pluricellulare si sarebbe originata da da una larva planuloide (placula) dalla quale avrebbero avuto origine dapprima gli Cnidari e, quindi, i Platelminti (Teoria della Placula).

La maggior parte dei biologi moderni sono parzialmente d'accordo con la tesi sostenuta da Haeckel, prendondo in considerazione la reale possibilità che i poriferi e, quindi, i primi metazoi, sarebbero stati prodotti da forme coloniali di particolari protozoi flagellati (Coanoflagellati).

La tesi è supportata dalla constatazione della presenza, all'interno della cavità delle spugne attuali, di particolari cellule flagellate (coanociti) che rivestono le pareti interne dello spongocele, del tutto assimilabili a coanoflagellati del genere Sphaeroca. Un' altra conferma della ipotesi suddetta viene dalla scoperta di un coanoflagellato coloniale, Proterospongia haeckeli, le cui cellule esterne sono molto simili ai coanociti delle spugne e non si riproducono; al contrario quelle interne sono di tipo ameboide e possono dividersi.

Il primo gruppo di cellule, non potendosi riprodurre, è destinato a morire, al contrario le altre, continuando a dividersi, possono produrre nuove generazioni. In realtà, cellule che perdono la capacità di dividersi, fenomeno questo ampiamente diffuso nei metazoi, sono destinate ad una sorta di "morte programmata", legata anche alla perdita di "totipotenza" ed alla acquisizione di elevata specializzazione.

La pluricellularità fu subito favorita per gli indubbi vantaggi che garantiva in termini di stabilità strutturale (aumento delle dimensioni, aumento delle capacità rigenerative, allungamento della vita) e di funzionalità (divisione del lavoro tra differenti ceppi cellulari riuniti in organi e tessuti).

Questa condizione fu sicuramente acquisita attorno a 800 milioni di anni fa, periodo da cui ci pervengono microfossili di organismi interpretati come animali (Chitinozoi), rinvenuti in alcuni siti americani, dell'Arabia e della Groenlandia. Con quest'ultima acquisizione si completa il corredo fenomenologico della Vita ed essa potrà esprimere, nelle ere successive, una potenzialità ben lungi dall'essere, ad oggi, interamente compresa.

In conclusione è' evidente, tuttavia, che una spiegazione plausibile, convincente e documentata riguardante le prime tappe dell'evoluzione biologica ed il passaggio dalla condizione unicellulare a quella pluricellulare si puo' ottenere solo tramite lo studio di reperti fossili risalenti al periodo (Precambrico) in cui tale importante passaggio evolutivo si sarebbe realizzato. Allo stesso modo ricostruire la storia degli organismi viventi (Filogenesi), sino a risalire alle prime forme di vita sulla terra e' altrettanto difficile quanto stabilire le cause e le modalita' riguardanti l'origine stessa della vita. Anche una tale ricostruzione necessita di reperti fossili, in particolare di reperti micropaleontologici.

I piu' antichi fossili oggi conosciuti consistono in minute cellule sferoidali, molto semplici, provenienti da rocce sedimentarie di oltre 3.3 miliardi di anni, scoperte in Africa sud-orientale (Figtree) da Barghoorn e Schopt nel 1966. All'incirca allo stesso periodo si fanno risalire alcune tracce fossili di alghe unicellulari ritrovate, sempre nella stessa regione, da Knoll e Barghoorn nel 1977.

Meno antichi, ma certamente non meno interessanti, sono alcuni resti fossili, denominati "stromatoliti", consistenti di fitte laminazioni piatte e ramificate, assimilabili ad alghe, provenienti da formazioni pre-cambriche del sud Africa, dell'Australia , del Canada e dell'area Indo-Pacifica (figure in basso), e databili all'incirca a 1.3 -1.8 miliardi di anni.

Fossili di batteri risalenti a 3,5 miliardi di anni fa sono stati recentemente rinvenuti in rocce dell'Australia occidentale. Secondo lo scopritore, William Schopf dell' Università della California , si tratterebbe di cianobatteri, organismi scuri e microscopici, soprannominati "puntini di selce". La scoperta, pubblicata su Nature, riapre il dibattito circa le origini della vita sul nostro pianeta. Infatti, se l'ipotesi di Schopf fosse confermata ci trovremmo di fronte alla forma più antica di vita, il che potrebbe spostare l'origine dei meccanismi biochimici all'origine della vita di circa un miliardo di anni.