Kun elämä maan päällä alkoi käydä läpi evoluutio ja monimutkaisemmaksi, yksinkertaisemmaksi solutyyppi nimeltään prokaryootti, teki useita muutoksia pitkän ajan kuluessa eukaryoottisiksi soluiksi. Eukaryootit ovat monimutkaisempia ja niissä on paljon enemmän osia kuin prokaryootit. Kesti useita mutaatiot ja selviytyä luonnonvalinta eukaryoottien kehittymiseksi ja yleistymiseksi.
Tutkijoiden mielestä matka prokaryooteista eukaryooteihin oli seurausta pienistä muutoksista rakenteessa ja toiminnassa hyvin pitkien ajanjaksojen aikana. Näiden solujen muuttuminen tapahtuu loogisesti monimutkaisemmiksi. Kun eukaryoottiset solut olivat syntyneet, ne voisivat sitten alkaa muodostaa pesäkkeitä ja lopulta monisoluisia organismeja erikoistuneiden solujen kanssa.
Useimmilla yksisoluisilla organismeilla on soluseinämä plasmamembraaniensa ympärillä niiden suojelemiseksi ympäristövaaroilta. Monet prokaryootit, kuten tietyt bakteerityypit, kapseloidaan myös toisella suojakerroksella, joka myös antaa niiden tarttua pintoihin. Useimmat prokaryoottiset fossiilit
Precambrian aikajakso ovat baciileja tai sauvan muotoisia, ja prokaryoota ympäröivä erittäin kova soluseinämä.Vaikka joillakin eukaryoottisoluilla, kuten kasvisoluilla, on edelleen soluseinät, monilla ei ole. Tämä tarkoittaa, että jonkin aikaa prokaryootti, soluseinien piti kadota tai ainakin muuttua joustavammiksi. Solun joustava ulkoreuna antaa sen laajentua enemmän. Eukaryootit ovat paljon suurempia kuin primitiivisemmät prokaryoottisolut.
Joustavat solujen rajat voivat myös taipua ja taittua lisää pinta-alaa varten. Solu, jolla on suurempi pinta-ala, on tehokkaampi vaihtamaan ravinteita ja jätteitä ympäristöönsä. Etua on myös erityisen suurten hiukkasten tuomiseen tai poistamiseen käyttämällä endosytoosia tai eksosytoosia.
Eukaryoottisolun rakenneproteiinit muodostuvat yhdessä muodostamaan järjestelmän, jota kutsutaan sytoskeletoniksi. Vaikka termi "luuranko" tuo yleensä mieleen jotain, joka luo kohteen muodon, sytoskeletonilla on monia muita tärkeitä toimintoja eukaryoottisolussa. Mikrofilamentit, mikrotubulukset ja välikuitut eivät vain auta pitämään solun muotoa, vaan niitä käytetään laajasti eukaryootissa mitoosin, ravinteiden ja proteiinien liikkuminen ja organelleiden kiinnittäminen paikoilleen.
Mitoosin aikana mikrotubulukset muodostavat karan, joka vetää kromosomit toisistaan ja jakaa ne tasaisesti kahdelle tytärsolulle, jotka syntyvät solun halkeamisen jälkeen. Tämä osa sytoskeletonista kiinnittyy sisarkromatidiin sentromeerissä ja erottaa ne tasaisesti, joten jokainen saatu solu on tarkka kopio ja sisältää kaikki geenit, joita se tarvitsee selviytymiseen.
Mikrofilamentit auttavat myös mikrotubuluksia liikuttaessa ravintoaineita ja jätteitä sekä vastavalmistettuja proteiineja solun eri osiin. Välikuitut pitävät organelles ja muut solun osat paikoillaan kiinnittämällä ne mihin niiden täytyy olla. Sytoskeleton voi myös muodostaa flagellan solun liikuttamiseksi.
Vaikka eukaryootit ovat ainoat solutyypit, joissa on sytoskeletonit, prokaryoottisissa soluissa on proteiineja, jotka ovat rakenteeltaan erittäin läheisiä niitä, joita käytetään sytoskeleton luomiseen. Uskotaan, että nämä proteiinien primitiivisemmät muodot kävivät läpi muutaman mutaation, joka sai ne ryhmittymään toisiinsa ja muodostamaan sytoskeleton eri palat.
Laajimmin käytetty eukaryoottisen solun tunnistaminen on ytimen läsnäolo. Ytimen päätehtävänä on talon ydin DNA-tai geneettistä tietoa solusta. Prokaryootissa DNA löytyy juuri sytoplasmasta, yleensä yhden renkaan muodossa. Eukaryooteissa on DNA ydinvaipan sisällä, joka on järjestetty useisiin kromosomeihin.
Kun solu oli kehittynyt joustavaksi ulkorajaksi, joka voi taipua ja taittua, uskotaan, että prokaryootin DNA-rengas löytyi lähellä tätä rajaa. Taivuttuaan ja taitettuna se ympäröi DNA: n ja puristui irti ytimen vaipan ympäröivästä ytimestä, jossa DNA oli nyt suojattu.
Ajan myötä yhden renkaan muotoinen DNA kehittyi tiiviiksi haavarakenteeksi, jota kutsumme nyt kromosomiksi. Se oli suotuisa sopeutuminen, joten DNA ei ole sotkeutunut tai jakautunut epätasaisesti mitoosin tai meioosin aikana. Kromosomit voivat rentoutua tai lopettaa sen mukaan, missä solusyklin vaiheessa se on.
Nyt kun ydin oli ilmestynyt, muut sisäiset membraanijärjestelmät, kuten endoplasminen retikulum ja Golgi-laite, kehittyivät. ribosomit, joka oli ollut vain vapaasti kelluvaa lajiketta prokaryooteissa, nyt ankkuroitunut endoplasmisen retikulumin osiin proteiinien kokoamisen ja liikkumisen helpottamiseksi.
Suuremman solun mukana tulee tarve lisää ravinteita ja enemmän proteiineja tuottaa transkription ja translaation avulla. Näiden positiivisten muutosten ohella tulee ongelmaan enemmän jätteitä solussa. Jätteen poistamisen vaatimuksen seuraaminen oli seuraava askel modernin eukaryoottisolun evoluutiossa.
Joustava soluraja oli nyt luonut kaikenlaisia taitteita ja pystyi puristumaan tarvittaessa tyhjiöiden luomiseksi hiukkasten tuomiseksi soluun ja ulos. Se oli myös tehnyt jotain pidätyskennoa tuotteille ja jätteet, joita solu teki. Ajan myötä jotkut näistä tyhjöistä pystyivät pitämään ruoansulatusentsyymiä, joka voisi tuhota vanhoja tai loukkaantuneita ribosomeja, vääriä proteiineja tai muun tyyppisiä jätteitä.
Suurin osa eukaryoottisolujen osista tehtiin yhdessä prokaryoottisessa solussa, eivätkä ne vaatineet muiden yksittäisten solujen vuorovaikutusta. Eukaryooteilla on kuitenkin pari hyvin erikoistuneita organelleja, joiden ajateltiin olevan kerran niiden omat prokaryoottisolut. Primitiivisillä eukaryoottisoluilla oli kyky imeä asioita endosytoosin kautta, ja jotkut niistä asioista, jotka ne ovat saattaneet tuntua olevan pienempiä prokaryootteja.
Tunnetaan nimellä Endosymbioottinen teoria, Lynn Margulis ehdotti, että mitokondriat tai solun osa, joka tuottaa käyttökelpoista energiaa, oli kerran prokaryootti, jonka primitiivinen eukaryootti imee, mutta ei sula. Energian tuottamisen lisäksi ensimmäiset mitokondriat auttoivat solua selviämään ilmakehän uudemmasta muodosta, joka sisälsi nyt happea.
Jotkut eukaryootit voivat käydä läpi fotosynteesin. Näillä eukaryooteilla on erityinen organeli, nimeltään kloroplasti. On todisteita siitä, että klooriplasti oli prokaryootti, joka oli samanlainen kuin sinivihreä levä, joka oli sulautunut aivan kuten mitokondria. Aikaisemmin se oli osa eukaryoota, eukaryote pystyi nyt tuottamaan omia ruokiasa auringonvalolla.