細胞内共生説
これらの理論は、シアノバクテリアと葉緑体の電子顕微鏡による詳細な比較(例えば1961年と1962年に発表されたハンス・リスの研究)と、プラスティドとミトコンドリアが独自のDNA(その段階では生物の遺伝物質として認識されていた)を持っているという発見があいまって、1960年代に共生説が復活するまでは支持されることがなかった。リン・マーグリスは、1967年の論文「分裂細胞の起源について」の中で、微生物学的証拠を用いてこの説を展開し、立証している。1981年に発表した「細胞進化における共生」では、真核細胞は相互作用する生物の共同体として誕生したと主張し、その中には真核生物の鞭毛や繊毛に発展した内部共生のスピロヘータが含まれている。鞭毛はDNAを持たず、超微細構造も細菌や古細菌と類似していないため、この最後の考えはあまり受け入れられていない(鞭毛の進化と原核生物の細胞骨格の項も参照のこと)。マーグリスとドリオン・セーガンによれば、「生命は戦闘によってではなく、ネットワークによって地球を支配した」(すなわち、協力によって)のであるという。ドゥベは、ペルオキシソームが最初の細胞内共生体であり、地球大気中の酸素分子の増加に細胞が耐えられるようにしたのであろうと提唱した。しかし、現在では、ペルオキシソームはデノボで形成される可能性があり、共生生物由来という考えとは矛盾している。
現在では、ミトコンドリアや葉緑体の起源は共生であるという基本的な説が広く受け入れられている。
反対説として中村運の「膜進化説」などがあるが、その主張は認められていない。