แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดชนิดหนึ่งของโลก และพบได้แทบทุกหนทุกแห่งบนโลก^{[ 10 ]}แบคทีเรียทั่วไปหลายชนิดมีพลาสมิดซึ่งเป็นโมเลกุล DNA สั้นๆ รูปวงกลม ที่สามารถจำลองตัวเองได้ และแยกออกจากโครโมโซมของแบคทีเรีย^{[ 12 ]}พลาสมิดสามารถนำยีนที่รับผิดชอบต่อความสามารถใหม่ๆ ซึ่งในปัจจุบันมีความสำคัญอย่างยิ่งคือความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ^{[ 13 ]}แบคทีเรียส่วนใหญ่สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการแบ่งตัวแบบไบนารีอย่างไรก็ตาม ประมาณ 80 สายพันธุ์ที่แตกต่างกันสามารถผ่านกระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมตาม ธรรมชาติ ^{[ 14 ]}การเปลี่ยนแปลงเป็นกระบวนการของแบคทีเรียในการถ่ายโอน DNA จากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง และเห็นได้ชัดว่าเป็นกลไกการปรับตัวเพื่อซ่อมแซมความเสียหายของ DNA ในเซลล์ผู้รับ^{[ 15 ]}นอกจากนี้ พลาสมิดยังสามารถแลกเปลี่ยนกันได้โดยใช้พิไลในกระบวนการที่เรียกว่าการถ่ายทอดยีน^{[ 13 ]}

ไซยาโนแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสงได้นั้นอาจกล่าวได้ว่าเป็นแบคทีเรียที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด และได้เปลี่ยนแปลงบรรยากาศยุคแรกของโลกโดยการเพิ่มออกซิเจน^{[ 16 ]}สโตรมาโตไลต์ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยชั้นของแคลเซียมคาร์บอเนตและตะกอนที่ถูกดักจับซึ่งเหลือจากไซยาโนแบคทีเรียและแบคทีเรียในชุมชนที่เกี่ยวข้อง ได้ทิ้งบันทึกฟอสซิลไว้มากมาย^{[ 16 ] [ 17 ]}การมีอยู่ของสโตรมาโตไลต์เป็นบันทึกที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับการพัฒนาของไซยาโนแบคทีเรีย ซึ่งปรากฏให้เห็นตลอดช่วงยุคอาร์เคียน (4  พันล้านถึง 2.5  พันล้านปีก่อน) ยุค โปรเทโรโซอิก (2.5  พันล้านถึง 540  ล้านปีก่อน) และ ยุค ฟาเนโรโซอิก (540  ล้านปีก่อนจนถึงปัจจุบัน) ^{[ 17 ]}สโตรมาโตไลต์ที่เป็นฟอสซิลส่วนใหญ่ของโลกสามารถพบได้ในออสเตรเลียตะวันตก^{[ 17 ]}ที่นั่นมีการค้นพบสโตรมาโตไลต์ที่เก่าแก่ที่สุดบางส่วน ซึ่งบางส่วนมีอายุย้อนไปประมาณ 3,430  ล้านปีก่อน^{[ 17 ]}

การแก่ตัวของโคลนเกิดขึ้นตามธรรมชาติในแบคทีเรียและเห็นได้ชัดว่าเกิดจากการสะสมของความเสียหายที่สามารถเกิดขึ้นได้แม้ไม่มีปัจจัยภายนอกที่ก่อให้เกิดความเครียด^{[ 18 ]}

ปล่องไฮโดรเทอร์มอลปล่อยความร้อนและไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำให้สิ่งมีชีวิตที่ทนต่อสภาพแวดล้อมสุดขั้วสามารถอยู่รอดได้โดยใช้ การเจริญ เติบโตแบบเคมีลิโท โทรฟิก ^{[ 20 ]} โดยทั่วไปแล้วอาร์เคียมีลักษณะคล้ายกับแบคทีเรีย ดังนั้นจึงถูกจัดประเภทเดิมเป็นแบคทีเรีย แต่มีความแตกต่างทางโมเลกุลที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์และอาร์เอ็นเอไรโบโซม^{[ 21 ] [ 22 ]}จากการจัดลำดับอาร์เอ็นเอไรโบโซม พบว่าอาร์เคียน่าจะแยกตัวออกมาจากแบคทีเรียและเป็นบรรพบุรุษของยูคาริโอตในปัจจุบัน และที่จริงแล้วมีความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการกับยูคาริโอตมากกว่า^{[ 22 ]}ดังที่ชื่อของพวกมันบ่งบอก อาร์เคียมาจากคำภาษากรีกว่า archaiosซึ่งหมายถึง ดั้งเดิม โบราณ หรือดั้งเดิม^{[ 23 ]}

อาร์เคียบางชนิดอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้อต่อการดำรงชีวิตมากที่สุดบนโลก และเชื่อกันว่าสภาพแวดล้อมเช่นนี้เลียนแบบสภาวะที่รุนแรงในยุคแรกเริ่มที่สิ่งมีชีวิตอาจต้องเผชิญ ตัวอย่างของอาร์ เคียที่ทนทานต่อสภาพแวดล้อมสุดขั้วเหล่านี้มีดังต่อไปนี้:

• เทอร์โมไฟล์ อุณหภูมิการ ^{เจริญ}เติบโตที่เหมาะสมคือ 50-110  °C รวมถึงสกุลPyrobaculum , Pyrodictium , Pyrococcus , Thermus aquaticusและMelanopyrus ^{[ 24} ]
• ไซโครไฟล์ อุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เหมาะสมต่ำกว่า 15 ° ^C รวมถึงสกุลMethanogeniumและHalorubrum ^{[ 24} ]
• อัลคาลิฟิลล์ ค่า pH ที่เหมาะสม ^{สำหรับ}การเจริญเติบโตมากกว่า 8 รวมถึงสกุลNatronomonas ^{[ 24 ] [ 25} ]
• แอซิโดฟิเลส ค่า pH ที่เหมาะสม สำหรับการเจริญเติบโตต่ำกว่า 3 รวมถึงสกุลSulfolobusและPicrophilus ^{[ 24 ] [ 26 ]}
• เพียโซไฟล์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ^บารอไฟล์ ) ชอบความดันสูงถึง 130 MPa เช่น สภาพแวดล้อมในมหาสมุทรลึก ซึ่งรวมถึงสกุลMethanococcusและPyrococcus [ ^{24 ]}
• ฮาโลไฟล์ เจริญเติบโตได้ดีในความเข้มข้น ของเกลือสูงระหว่าง 0.2 M ถึง 5.2 M NaClรวมถึงสกุลHaloarcula , HaloferaxและHalococcus ^{[ 24 ] [ 27 ]}

เมทาโนเจนเป็นกลุ่มย่อยที่สำคัญของอาร์เคียและรวมถึงเอ็กซ์ตรีโมไฟล์จำนวนมาก แต่ก็พบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมของพื้นที่ชุ่มน้ำ เช่นเดียวกับในลำไส้เล็กส่วนท้ายของสัตว์เคี้ยวเอื้อง^{[ 28 ]}กระบวนการนี้ใช้ไฮโดรเจนเพื่อลดคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นมีเทน ปล่อยพลังงานออกมาในรูปของอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตที่ ใช้งานได้ ^{[ 28 ]}พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตเพียงชนิดเดียวที่ทราบกันว่าสามารถผลิตมีเทนได้^{[ 29 ]}ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ตึงเครียดซึ่งทำให้เกิดความเสียหายต่อ DNAอาร์เคียบางชนิดจะรวมตัวกันและถ่ายโอน DNA ระหว่างเซลล์^{[ 30 ]}หน้าที่ของการถ่ายโอนนี้ดูเหมือนจะเป็นการแทนที่ข้อมูลลำดับ DNA ที่เสียหายในเซลล์ผู้รับด้วยข้อมูลลำดับที่ไม่เสียหายจากเซลล์ผู้ให้^{[ 31 ]}

โปรโตซัวส่วนใหญ่ถูกจำแนกตามวิธีการเคลื่อนที่ ได้แก่แฟลเจลลาซิเลียและซูโดโพเดีย [ ^{36 ] แม้ว่า}จะมีการถกเถียงกันอย่างมากเกี่ยวกับการจำแนกประเภทของโปรโตซัวเนื่องจากความหลากหลายอย่างมาก แต่ในระบบหนึ่งในปัจจุบันมีไฟลัมที่ได้รับการยอมรับ 7 ไฟลัมภายใต้อาณาจักรโปรโตซัว ได้แก่ยูเกลโนซัวอะโมเอโบซัว โชอาโนซัว เซนซู คาวาเลียร์-สมิธ ลูโคซัวเพ อร์โคโลซั วไมโครสปอริเดียและซัลโคซัว [ ^{37 ] [ 38 ] โปร}โตซัว เช่นเดียวกับพืชและสัตว์ สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นเฮเทอโรโทรฟหรือออโตโทรฟ [ ^{34 ] ออ}โตโทรฟเช่นยูเกลนาสามารถผลิตพลังงานได้โดยใช้การสังเคราะห์แสง ในขณะที่โปรโตซัวเฮเทอโรโทรฟบริโภคอาหารโดยการลำเลียงผ่านหลอดอาหารคล้ายปากหรือกลืนกินด้วยซูโดโพเดีย ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของฟาโกไซโทซิส^{[ 34 ]}แม้ว่าโปรโตซัวจะสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเป็นหลัก แต่โปรโตซัวบางชนิดก็สามารถสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศได้^{[ 34 ]}โปรโตซัวที่มีความสามารถในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ได้แก่ สปีชีส์ก่อโรคPlasmodium falciparum , Toxoplasma gondii , Trypanosoma brucei , Giardia duodenalisและLeishmania species ^{[ 15 ]}

Ciliophoraหรือซีลิเอต เป็นกลุ่มของโปรติสต์ที่ใช้ซีเลียในการเคลื่อนที่ ตัวอย่างเช่นParamecium , StentorsและVorticella ^[ 39 ^]ซีลิเอตมีอยู่มากมายในเกือบทุกสภาพแวดล้อมที่มีน้ำ และซีเลียจะเต้นเป็นจังหวะเพื่อขับเคลื่อนสิ่งมีชีวิต^{[ 40 ] ซี}ลิเอตหลายชนิดมีไตรโคซิสต์ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะคล้ายหอกที่สามารถปล่อยออกมาเพื่อจับเหยื่อ ยึดเกาะตัวเอง หรือเพื่อป้องกันตัว^{[ 41 ] [ 42 ]}ซีลิเอตยังสามารถสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศได้ และใช้นิวเคลียสสองอันที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของซีลิเอต ได้แก่แมโครนิวเคลียสสำหรับการควบคุมการเผาผลาญตามปกติ และไมโครนิวเคลียส แยกต่างหาก ที่ผ่านกระบวนการไมโอซิส^{[ 41 ]}ตัวอย่างของซีลิเอตดังกล่าว ได้แก่ParameciumและTetrahymenaซึ่งน่าจะใช้การรวมตัวใหม่ของไมโอซิสเพื่อซ่อมแซมความเสียหายของ DNA ที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะเครียด

อะมีโบซัวใช้ซูโดโพเดียและการไหลของไซโตพลาสซึมเพื่อเคลื่อนที่ในสภาพแวดล้อมเอนทาโมเอบา ฮิสโตไลติกาเป็นสาเหตุของโรคบิดอะมีบา^{[ 43 ]}เอนทาโมเอบา ฮิสโตไลติกาดูเหมือนจะสามารถแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้^{[ 44 ]}

สาหร่ายเซลล์เดียวเป็นออโตโทรฟคล้ายพืชและมีคลอโรฟิลล์ [ ^{45 ] ซึ่ง}รวมถึงกลุ่มที่มีทั้งชนิดหลายเซลล์และชนิดเซลล์เดียว:

• Euglenophytaเป็นสาหร่ายเซลล์เดียวที่มีแฟลเจลลา ส่วนใหญ่เป็นสาหร่ายที่มักพบในน้ำจืด^{[ 45 ]}แตกต่างจากสาหร่ายชนิดอื่นส่วนใหญ่ตรงที่พวกมันไม่มีผนังเซลล์และสามารถเป็นมิกโซโทรฟิกได้ (ทั้งออโตโทรฟิกและเฮเทอโรโทรฟิก) ^{[ 45 ]}ตัวอย่างเช่นEuglena gracilis
• คลอโรไฟตา (สาหร่ายสีเขียว) ส่วนใหญ่เป็นสาหร่ายเซลล์เดียวที่พบในน้ำจืด^{[ 45 ]}คลอโรไฟตามีความสำคัญเป็นพิเศษเพราะเชื่อกันว่ามีความสัมพันธ์ใกล้ชิดที่สุดกับวิวัฒนาการของพืชบก^{[ 46 ]}
• ไดอะตอมเป็นสาหร่ายเซลล์เดียวที่มีผนังเซลล์เป็นซิลิกา^{[ 47 ]}พวกมันเป็นสาหร่ายที่มีมากที่สุดในมหาสมุทร แม้ว่าจะพบได้ในน้ำจืดเช่นกัน^{[ 47 ]}พวกมันคิดเป็นประมาณ 40% ของผลผลิตทางทะเลขั้นต้นของโลก และผลิตออกซิเจนประมาณ 25% ของโลก^{[ 48 ]}ไดอะตอมมีความหลากหลายมาก และประกอบด้วยประมาณ 100,000 สปีชีส์^{[ 48 ]}
• ไดโนแฟลเจลเลตคือสาหร่ายเซลล์เดียวที่มีแฟลเจลลา โดยบางชนิดมีเกราะหุ้มด้วยเซลลูโลส[ ^{49 ] ได}โนแฟลเจลเลตสามารถดำรงชีวิตแบบผสมผสานได้ และเป็นสาหร่ายที่เป็นสาเหตุของปรากฏการณ์น้ำแดง [ ^{46 ] ได}โนแฟลเจลเลตบางชนิด เช่นPyrocystis fusiformisสามารถเรืองแสงได้^{[ 50 ]}

เชื้อราเซลล์เดียว ได้แก่ยีสต์เชื้อราพบได้ในแหล่งที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่ แม้ว่าส่วนใหญ่จะพบอยู่บนบก^{[ 51 ]}ยีสต์สืบพันธุ์โดยการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส และหลายชนิดใช้กระบวนการที่เรียกว่าการแตกหน่อโดยที่ไซโทพลาซึมส่วนใหญ่อยู่ในเซลล์แม่^{[ 51 ]} Saccharomyces cerevisiaeหมักคาร์โบไฮเดรตให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และแอลกอฮอล์ และใช้ในการทำเบียร์และขนมปัง^{[ 52 ]} S. cerevisiaeยังเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบที่สำคัญ เนื่องจากเป็นสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตที่เพาะเลี้ยงได้ง่าย มีการใช้ในการวิจัยโรคมะเร็งและโรคทางระบบประสาทเสื่อมรวมถึงเพื่อทำความเข้าใจวงจรเซลล์^{[ 53 ] [ 54 ]}นอกจากนี้ การวิจัยโดยใช้S. cerevisiae ยังมีบทบาทสำคัญใน การทำความเข้าใจกลไกของการรวมตัวใหม่ ของไมโอซิส และหน้าที่การปรับตัวของไมโอซิส Candida spp . เป็นสาเหตุของโรคแคนดิไดซิสทำให้เกิดการติดเชื้อในช่องปากและ/หรือลำคอ (เรียกว่าเชื้อราในช่องปาก) และช่องคลอด (โดยทั่วไปเรียกว่าการติดเชื้อยีสต์) ^{[ 55 ]}

ไนดาเรียนปรสิตบางชนิดในกลุ่มไมโซซัวมีระยะชีวิตแบบเซลล์เดียว ระยะการกินอาหารของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้คือพลาสโมเดียม เซลล์เดียวที่มีลักษณะคล้ายหนอนภายนอก ภายในเซลล์เหล่านี้จะมี สปอร์หลายเซลล์เกิดขึ้น กลุ่มนี้มีการสลับรุ่นและไม่ได้เป็นเซลล์เดียวอย่างแท้จริง^{[ 56 ]}