Meerder keren is in het verleden meercellig leven ontstaan. En waarschijnlijk gebeurt het nog steeds. ‘Meercelligheid’ bestaat in vele vormen en maten en varieert van algenmatten tot schimmels en van planten tot dieren.
Cellen hebben een belangrijk voordeel als ze zich samen organiseren. Samen zijn ze tot meer in staat dan wanneer ze allemaal alleen zouden blijven. Onderzoekers beschrijven twee vormen van meercelligheid. De eerste is een vorm waarbij eencelligen na verloop van tijd samen gaan werken en in sommige gevallen zelfs een deel van de taken in de groep verdelen. Er zijn bijvoorbeeld bacteriën die met elkaar verbinden in lange rijen tot een soort elektrische kabels. Daarmee zijn ze in staat om elektrische stroom tot 5 centimeter door de modder te transporteren. Hiermee overwinnen ze een grote uitdaging waar veel organismen die in modder leven, mee te maken hebben: een gebrek aan zuurstof. Zonder de zuurstof kunnen ze stoffen zoals waterstofsulfide niet als voedsel gebruiken. Maar via de bacteriekabels naar zuurstofrijkere delen in de modder zijn de bacteriën in staat om de reactie in zuurstofarme modder uit te voeren.
De tweede, veel complexere vorm van meercelligheid is de eencellige die door middel van celdeling uitgroeit tot een groter geheel van cellen met verschillende taken. Dat gebeurt bijvoorbeeld bij alle dieren, inclusief onszelf. Nadat de eicel bevrucht is door sperma, deelt de cel zich verder en verder en ontstaat het hele lichaam met al zijn verschillende organen en functies.
Biologische systemen die bestaan uit meerder cellen hebben een nieuw niveau van biologische organisatie. Cellen in het systeem hebben verschillende taken en functies met de bijbehorende plek in het systeem. Sommige cellen regelen de waarnemingen van de omgeving, weer anderen geven signalen door en dan zijn er cellen die het organisme in beweging kunnen brengen.
Onderzoekers willen weten waarom het individuele cellen lukt ‘afspraken’ te maken over de samenwerking. Er zijn verschillende benaderingen nodig om deze doelstellingen te bereiken. Bio-informatici reconstrueren de evolutionaire geschiedenis van het oude eencellige leven en het genetische gereedschap dat de zelforganisatie in groepjes cellen mogelijk maakte. Er zijn computermodellen nodig om te begrijpen hoe vanuit de basis (eencelligen) een dergelijke zelforganisatie kan ontstaan.