В эволюции простейших существенную роль играют внутриклеточные симбионты, которые присутствуют в цитоплазме и ядре в больших количествах.
Вероятно, симбионты и простейшие прошли длительную совместную эволюцию по пути симбиогенеза. В некоторых случаях симбионты регулируют взаимоотношения между популяциями хозяев (например, парамеции, несущие в цитоплазме каппа-частицы, приобретают свойства «убийц» в отношении особей, не имеющих в цитоплазме этих симбионтов). Показана поразительно тесная связь между симбионтами и клеткой «хозяина», выражающаяся в том, что жизнедеятельность симбионтов находится под генетическим контролем хозяина (Sonneborn, 1975). Так, например, частицы (симбионты) «каппа» могут развиваться в цитоплазме парамеций только при наличии у последних определенных доминантных генов (получивших обозначение К). Если эти гены находятся в гомозиготном состоянии (КК), то размножение протекает быстрее и число их в цитоплазме туфельки оказывается большим, чем если эти гены гетерозиготны (Кк).
Наряду с симбионтами цитоплазмы были изучены и симбионты ядра туфельки P. caudatum (Осипов и др., 1976). Установлена строгая видоспецифичность симбионтов. В ядрах других видов данного рода эти симбионты жить не могут. Удивительна и строгая приуроченность симбионтов к определенным частям клетки хозяина. Один вид их (названный омега-частицами) локализуется только в макронуклеусе, другой (йота-частицы) только в микронуклеусе. При умеренном заражении симбионты не убивают хозяина и неограниченно долгое время существуют вместе с ним. Предполагается, что они влияют на структуру хроматина ядра хозяина, поэтому Д. В. Осипов предлагает использовать их для изучения функциональной активности ядра инфузорий. Вопрос о роли симбионтов в эволюции простейших ждет дальнейшей разработки как в цитофизиологическом и генетическом, так и в эволюционно-историческом плане.