Значит, первая задача, которая ставится перед исследователем, желающим выяснить происхождение современного растительного и животного мира от первичных организмов, это вопрос о том, как произошла дифференциация одноклеточных организмов на безъядерные и обладающие ядром. Антагонизм ядра и протоплазмы — могучий двигатель жизни, эволюция ядра из массы клеточной протоплазмы — важнейший вопрос. В природе он был решен возникновением того отдела простейших, который получил в науке наименование Flagellatae, т. е. жгутиковых организмов. Это свободно плавающие клетки или колонии клеток, реже прикрепленные к подводным предметам организмы, клетка которых снабжена вполне сложившимся ядром и имеет специализированные органы движения в виде двух жгутиков, которые сообщают клетке как вращательное, так и поступательное движение. Многие из жгутиковых имеют также в протоплазме особые органы — пластиды, окрашенные хлорофиллом, они ассимилируют солнечный свет и углерод углекислоты и в этом отношении знаменуют переход на более высокую стадию их эволюционного развития.
Позднее от различных групп бактерий и от различных групп жгутиковых произошли различные группы водорослей, от последних — мхи и плауновые растения. Еще позднее появились папоротникообразные, саговники, голосеменные растения и, наконец, позднее всех цветковые, т. е. наиболее известный нам отдел растительного мира. Порядок, в котором мы располагаем растения по их происхождению, цепь живых существ, развивавшаяся в течение долгих геологических периодов, получила наименование филогении.
Ч. Дарвин, как известно, выводил эволюцию из борьбы за существование, в результате которой в каждом поколении данного вида значительная часть молодых особей погибает, не достигнув зрелого возраста. Сохраняются только особи более крепкие и в то же время наиболее приспособившиеся к окружающей их среде. Явление переживания он назвал естественным отбором и выводил из «его неизбежность образования новых особенностей организма, ведущих к формированию новых пород, или, как предпочитают говорить ученые, новых видов. Виды, в свою очередь, становясь все разнообразнее и совершеннее, дают начало формированию новых родов. Роды, развиваясь далее, образуют новые семейства, последние при дальнейшей эволюции формируют порядки, классы и отделы растительного или животного мира.
Дарвин говорил неопределенно об общем комплексном усложнении и дифференциации организмов. Ламарк пытался найти и руководящую нить процесса эволюции. Он находил ее во все растущем усложнении способности организма реагировать на воздействие окружающей среды. Он считал, кстати сказать неправильно, что растения совершенно пассивны, что они пассивно выносят воздействия внешней среды и пассивно видоизменяются ею. Низшие животные проявляют уже все растущую раздражимость. Но решительным шагом вперед явилось возникновение нервной системы и последующее ее совершенствование, совершенствование ее узлов, возникновение головного мозга и эволюция последнего. Развитие нервной системы позволяет организму тоньше и целесообразнее отвечать на явления внешней среды и подчинять ее своим потребностям. С повышением чувствительности к явлениям внешнего мира, с более тонкими рефлексами связывал Ламарк усложнение и всей организации, приведшее в конце концов к появлению на Земле человека. Мы говорим, что все живые существа образуют цепи непрерывного родства, причем растения и животные более сложные морфологически, т. е. в своем строении из органов, происходят от ближайших к ним более просто построенных. Можно вести эту цепь через весь мир растений, но можно провести ее и по отдельным органам; постепенное появление и последующее усложнение корня, листа, цветка, семени и пр. дает цепь преемственного развития данного органа у различных растений. Совершенствование сердца, легких, конечностей или органов чувств у позвоночных животных также даст цепь постепенного преемственного развития данного органа.
Чаще, однако, мы сопоставляем в ряд некоторое число различных растений или животных и выводим их родословную или, как говорят иногда, строим их родословное дерево.
В некоторых случаях бывает, однако, что мы подмечаем, будто в данной группе живых существ произошло с течением времени не усложнение, а упрощение. Так бывает, например, при переходе свободно живущего растения или животного к паразитизму. Паразит обыкновенно теряет органы активной жизни и становится в своем строении более элементарным. Растения теряют хлорофилл и связанную с ним зеленую окраску, теряют нередко листья, как повилика, или корни, как омела; животные теряют органы движения, а частично и органы чувств. Нередко мы замечаем, что какова среда, таков и образ жизни, а каков образ жизни, таков и организм. Уровень развития повышается или понижается в зависимости от повышения или понижения сложности окружающих условий, влияющих на данный организм.