Установление факта комплексной природы лишайников, выявление симбиотической водорослевой природы желтых и зеленых включений беспозвоночных наряду с данными, свидетельствующими о цитологической непрерывности хлоропластов в онтогенезе растения и их физиологической самостоятельности, имели, по мысли Фаминцына, большое эволюционное значение.
Прежде всего они давали прямое, основанное на непосредственном наблюдении, доказательство эволюционного развития.
без которого, учение Дарвина оказывалось «лишь превосходной гипотезой» (1907а, с. 1). Кроме того, эти данные позволяли обнаружить особый фактор эволюционного преобразования организмов в направлении их усложнения — фактор симбиоза.
Идея о роли симбиоза как фактора эволюции нашла свое отражение в попытке Фаминцына сформулировать представление о клетке как «симбиотическом комплексе». Растительная клетка есть продукт эволюционно сложившегося симбиоза двух простых организмов: «зеленого с хлоропластами (или одним хлоропластом) и бесцветного, амебовидного, построенного из плазмы и ядра» (1907а, с. 4). Основные органеллы клетки (хлоропласты, центросома, ядро) возникли не путем дифференциации плазмы, а представляют собою самостоятельные симбиотические структуры, которые следует рассматривать как клетки, находящиеся в другой клетке.
Большое значение для создания концепции о роли симбиоза в эволюции имело отношение Фаминцына к учению Дарвина. Высоко оценивая это учение в целом, Фаминцын усматривал в нем и некоторые недостатки. Он считал, что дарвинизм не дает удовлетворительного решения вопроса о причинах усложнения организмов в процессе эволюции. Это суждение в известной мере было справедливым, так как позиция Дарвина в понимании прогрессивного развития действительно была недостаточно четкой и последовательной. Пытаясь внести ясность в этот вопрос и восполнить тем самым пробел в дарвинизме, Фаминцын предпринял попытку найти эволюционный фактор, который мог бы объяснить причины прогрессивного развития от простого к сложному. Уже в работах 90-х годов он допускает, что сложные организмы могли возникнуть «через соединение элементарных организмов в колонии и преобразования совокупности их в единицы высшего порядка» (1890, с. 38). Позднее это положение получает развитие и становится основой всей его концепции о роли симбиоза в эволюции (1907, 1912а, 1912б, 1916, 1918).