双极生态体系中，由于“原始汤”中有机物的消耗日益超过其自然产生，即物质转化的运转机制发生新的不平衡，因而单一的异养生物就不能维持下去。大约在25～30亿年前，由于厌氧性异养原核生物的不断变异和进化，终于出现了具有叶绿素的蓝细菌，它们能利用光能进行放氧性光合作用，并由无机物制造养料，故是好氧性自养生物。这类自养生物的诞生，使早期的生态系统中具备了自养与异养即合成与分解的两个环节，从而形成了一个完整的双极生态系统。自养的蓝细菌是合成者，即生态系统中的“生产者”，而异养的细菌是“分解者”，它们从蓝细菌那里得到有机养料，并把它分解成无机物质，反过来又将这些无机物质供应给“生产者”使用。

单极生态系统阶段（35亿年前）：厌氧、异养生物、利用现存有机物发酵获能。双极生态系统阶段（25~30亿年前）：好氧性自养菌，利用无机物合成有机物；异养细菌，分解有机物获得养料、能源。三极生态系统阶段（10~12亿年前）：一级：真核植物与蓝细菌，有机物及O2的生产者；二级：细菌、真菌、有机物分解者，CO2等无机物的生产者；三级：动物，是自然界的消费者。

是生物的主要类群之一，属于细菌域。也是所有生物中数量最多的一类，据估计，其总数约有5×10^30个。细菌的形状相当多样，主要有球状、杆状，以及螺旋状

真菌，是一种真核生物。最常见的真菌是各类蕈类，另外真菌也包括霉菌和酵母。已经发现了七万多种真菌，估计只是所有存在的一小半。大多真菌原先被分入动物或植物，成为自己的界，分为四门。真菌自成一门，和植物、动物和细菌相区别。真菌和其他三种生物最大的不同之处在于，真菌的细胞有含甲壳素（又叫几丁质、甲壳素、壳多糖）为主要成分的细胞壁，和植物的细胞壁主要是由纤维素组成的不同。

分解者，亦称还原者。是指生态系统中细菌、真菌和放线菌等具有分解能力的生物，也包括某些原生动物和腐食性动物。它们能把动植物残体中复杂的有机物，分解成简单的无机物，释放到环境中，供生产者再一次利用。分解者是异养生物，其作用是把动植物残体内固定的复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单化合物，并释放出能量，其作用与生产者相反。分解者的作用在生态系统中的地位是很重要的，如果没有分解者，动植物残体将会堆积成灾，物质将被锁在有机质中不再参与循环，生态系统的物质循环功能将终止，生态系统将会崩溃。不同的阶段需要不同的生物来扮演分解者的角色。