Охрофитовые водоросли на деле принадлежат к группе разножгутиковых, или гетероконтов (Stramenopiles Patterson, 1989), которая стоит достаточно далеко от растений, их ближайшие родственники - это альвеоляты (Alveolata Cavalier-Smith, 1991), вроде инфузорий, и ризарии (Rhizaria Cavalier-Smith, 2002) фораминиферы, радиолярии и подобные одноклеточные создания. Обычно в школьном курсе (или старой литературе) их называют одноклеточными животными, но и от животных эти создания стоят достаточно далеко. Разножгутиковые, ризарии и альвеоляты образуют отдельную супергруппу, названную SAR, чьи представители изображены справа. На 2018 год в состав этой клады входило более 60 тысяч видов.

В состав SAR входят самые разные группы по типу питания - есть гетеротрофы (питаются готовой органикой), есть миксотрофы (совмещают питание готовой органикой с её синтезом) и есть автотрофы (синтезируют органические вещества из неорганических сами). Охрофитовые водоросли относятся к последним, однако свои пластиды они получили в результате симбиоза. Учёные установили, что предки этой группы, жившие 874-543 млн лет назад, вступили во внутриклеточный симбиоз с красными водрослями (Rhodophyta Wettstein 1922), превратив их в свои собственные пластиды.

Эволюция охрофитовых водорослей несколько запутана. Точно время их появления лежит в диапазоне от 1 млрд до 500 млн лет, что охватывает неопротерозойскую эру и начало кембрийского периода. Древнейшая окаменелая охрофитовая водоросль на данный момент - это представитель золотистых водорослей Palaeovaucheria clavata Hermann, 1981, обнаруженная на границе мезо- и неопротерозоя в отложениях возрастом 1 млрд лет. Также некоторые окаменелости, похожие на бурые и диатомовые водоросли, были обнаружены в породах возрастом 800-550 млн лет, однако они имеют достаточно сомнительное происхождение.

Как мы уже отмечали чуть ранее, около 874 млн лет предки охрофитов вступили в симбиоз с красными водорослями, превратив их в свои собственные пластиды. При этом на древе данной группы несколько раз возникала многоклеточность, в том числе около на линии бурых водорослей (класс Phaeophyceae Kjellman, 1891) около 150 млн лет назад. Бурые водоросли - это одна из немногих групп охрофитов, которую можно отследить в палеонтологической летописи. Их окаменелости зачастую сохраняются в виде карбонатных нитей чёрно-коричневого цвета.

Чуть раньше бурых, около 185 млн лет назад, появляются диатомовые водоросли (класс Bacillariophyceae Dangeard, 1933), вероятно, самая важная для палеонтологов группа охрофитов.Их окаменелые кремнезёмные панцири часто встречаются в меловых и кайнозойских отложениях, образуя мощные залежи полезного ископаемого, названного диатомитом. Его применение поистине огромно - от пищевой добавки в сельском хозяйстве до компонента теплоизоляционных смесей в металлургии. Изучая диатомиты под микроскопом, учёные могут получить исчерпывающие данные о климате прошлого: температуре, солёности и кислотности водоёма, в котором обитали диатомеи, и, как следствие, влиянии различных катаклизмов и изменений состава атмосферы.

Появление бурых и диатомовых водорослей оказало значительный вклад в перестройку водных экосистем мезозоя, так что их можно считать одними из участников Мезозойской Морской Революции.