הגדרת תא
ה התא הוא המרכיב המינימלי ואורך החיים של אורגניזם. בדרך זו, כל היצורים החיים מורכבים מתא אחד לפחות, וכל אחד מהם נגזר מהשני. הדיסציפלינה המוקדשת לחקר התאים נקראת ציטולוגיה.
התיאוריות הנפוצות ביותר בנוגע להתפתחות החיים מכוונות לקבוע כי הופעתה זו התרחשה כאשר אלמנטים אורגניים הפכו לאלמנטים אורגניים בזכות הסביבה. בתורם, אלמנטים חדשים אלה שולבו זה בזה, ויצרו מבנים מורכבים יותר ויכולת שכפול: כך נולד התא הראשון.
המאפיינים המבניים שיש לתא הם: אינדיבידואליות, ככל שהיא מופרדת ומועברת כלפי חוץ באמצעות סוג של קיר; החזקת מערכת הוראות המגדירה את התנהגותה בחומר הגנטי המרכיב את ה- DNA (חומצה דאוקסיריבונוקלאית); והכלה של מדיום מימי הנקרא "ציטוזול", שבו גלוקוז מתכלה.
נכון לעכשיו, הם מוכרים שני דגמי תאים מובחנים. מצד אחד מזוהים תאים פרוקריוטיים, בהם נכלל DNA בכרומוזום יחיד שמבודד בציטוזול. ישנן הצטברות אחרות של DNA בתאים אלה שיכולות להיות מועברות מאורגניזם אחד לאחר ומכונות פלסמידים. דפוס תאים זה הוא המאפיין חיידקים, אצות מסוימות ואורגניזמים פרימיטיביים אחרים. מצד שני, מזוהים תאים אוקריוטיים המרכיבים פטריות, צמחים ובעלי חיים, כולל בני אדם. בתאים אלה DNA משולב בכמה זוגות כרומוזומים השוכנים במבנה מיוחד המכונה הגרעין. בתאים אלה יש כמה "אברונים" עם DNA משלהם, כמו מיטוכונדריה וכלורופלסטים, שתכונותיהם דומות באופן מפתיע לאלו של תאים פרוקריוטים. ואכן, כמה מומחים מניחים כי אברונים אלה היו אורגניזמים אוטונומיים בימי קדם, כדי להשתלב מאוחר יותר במעין סימביוזה כדי להוליד את היצורים החיים המורכבים ביותר. כל עוד הן מהוות יחידות בעלות חיים, לתאים יש סדרה של מאפיינים המשקפים מצב זה: הם מאכילים לכידת אלמנטים מהסביבה, הטמעתם, השגת אנרגיה וסילוק פסולת; הם גדלים, במידה שהם ניזונים; משוכפלים באמצעות חלוקה, יצירת תאים זהים אחרים; י לְהִתְפַּתֵחַ, במידה שהם יכולים לעבור שינויים שיעברו בירושה. תיאוריית התאים יכולה להתפתח רק מקידום האמצעים הטכניים, בפרט עם הופעתם ושיפורם של מיקרוסקופים; לדוגמה, התצפיות של רוברט הוק על הפקק, שהיו אחד הרמזים הראשונים בנושא, נעשו בזכות אחד מאותם חפצים שנבנו על ידי עצמו. כך המידע הצטבר והשתלב, אך רק עם המחקר של פסטר הושגה הסכמה כללית. כיום מודה ללא ספק שכל האורגניזמים החיים מורכבים מתאים, וירוסים אינם חלק מסיווג היצורים החיים לפרדיגמות המדע הנוכחי. מצד שני, כל עוד הוא יכול להתקיים בכוחות עצמו בסביבה מתאימה, תא הוא בעצמו אורגניזם חי, מה שהוביל לחיכוך פילוסופי כלשהו בקרב מדענים מודרניים. תא אנושי יחיד, שנזרע בתקשורת תרבית אופטימלית, יכול לבצע את כל מחזור חייו. האם תא זה הוא אורגניזם חדש, או שהאדם (כמו גם צורות חיים אחרות) הוא מעין "מושבה" של מספר רב של אורגניזמים קטנים יותר שיכולים להיחשב אוטונומיים חלקית? נראה שהדיון, המבוסס על ההתקדמות המתקדמת בתחום הציטולוגיה והגנטיקה, רק התחיל במסגרת תיאוריית המאפיינים המתעוררים בביולוגיה.
