Виникнення многоклеточности — це закономірний процес еволюції живих форм, так як при цьому організм набуває ряд переваг в боротьбі за існування. На зорі існування еукаріотів многоклеточность виникала неодноразово. Сьогоднішні багатоклітинні форми життя на Землі мають кілька різних одноклітинних предків. Наприклад, вважається, що губки мають іншого одноклітинного предка, на відміну від інших організмів.
Предками багатоклітинних були колоніальні форми найпростіших. У колоніях клітини зазвичай не настільки диференційовані (якщо їх спеціалізація взагалі спостерігається) і при відділенні можуть існувати незалежно.
Розквіт багатоклітинних форм почався близько 600 млн років тому. Проте вони могли з’явитися набагато раніше, близько 2 млрд років тому. На це вказують археологічні знахідки червеобразных організмів і багатоклітинних водоростей.
Справжня многоклеточность (з виділенням тканин) характерна тільки для еукаріотів (у прокаріотів зустрічаються колонії). Можливо це пов’язано зі складністю геному эукариотических кліток, який забезпечує гнучкість («налаштування») клітин, і звідси їх здатність змінювати свій метаболізм і будова. Важливу роль могла зіграти спадкова мінливість, мітоз, мейоз.
Многоклеточность дозволяє найбільш повно використати резерв спадкової мінливості, що прискорює еволюційні зміни. Велику роль у цьому відіграє статеве розмноження, в якому об’єднані статевий процес і розмноження.
Біологічна еволюція передбачає вдосконалення життєво-важливих функцій організмів, що багато в чому досягається шляхом їх диференціації. В результаті відокремлення різних процесів життєдіяльності виникають спеціальні структури. Це можуть бути як структури клітини, так і частини многоклеточного організму. Поділ і спеціалізація функцій і структур можна розглядати як одну з властивостей живого.
У одноклітинних еукаріотів (інфузорій) бувають травні вакуолі, що спеціалізуються на перетравленні, утилізації і виділення речовин, що нагадує своєрідну травну систему. Є скоротливі вакуолі, регулюють водний баланс (видільна система). Війки і джгутики одноклітинних можна розглядати як органи руху, що дозволяють шукати їжу і уникати небезпеки.
Однак поділ структур і функцій набагато ефективніше в многоклеточном організмі. Взаємозв’язок клітин підсилює життєву силу системи за рахунок повторення клітинних процесів, розподілу функцій, утворення спеціальних структур (тканин, органів, систем органів).
Багатоклітинні організми зазвичай крупніше одноклітинних. Це дозволяє їм харчуватися більш великої їжею, з іншого боку — вони самі рідше поїдаються.
На підтримку многоклеточности потрібно більше енергії. Тому вона могла виникнути лише тоді, коли рівень кисню в атмосфері досяг певної величини.
Важливу роль у виникненні многоклеточности зіграло поява в одноклітинних еукаріотів ряду властивостей і особливостей. Так хижі найпростіші могли виділяти певні речовини для «приклеювання» до себе жертви. Такі сполуки (колаген та ін) згодом могли почати виконувати роль заповнювача міжклітинного простору, а також для скріплення клітин між собою.
Виділяються найпростішими сигнальні речовини (для залучення жертв або відлякування хижаків) у процесі еволюції стали використовуватися для взаємодії клітин в межах одного організму.
