A gastrea elmélet egy hipotézis, amely megmagyarázza a többsejtű szervezetek egysejtű élőlényekből való eredetét . Ernst Haeckel német tudós javasolta 1866-ban.
Ezen elmélet szerint az elsődleges többsejtű szervezet a sejtosztódás során keletkezhetett, amelynek során egy egysejtű állat, esetleg protozoon ismételt osztódása következtében létrejött leánysejtek szét nem válnak . Továbbá anatómiai és funkcionális különbségek jelentek meg az ilyen sejtek klasztereiben, ami további specializációhoz vezetett. Ily módon többsejtű szervezet alakulhatott volna ki a sejtfunkciók bizonyos szétválasztásával: egyes sejtek a mozgásért, mások a táplálkozásért és az emésztésért voltak felelősek. Valójában ez volt az első bélállatok prototípusa . Haeckel ezt a többsejtű szervezetet gastreyának nevezte, a gastrula analógiájára, az állatok embrionális fejlődésének korai szakaszának .
Haeckel szerint a gastrea elmélete megerősítést nyert az állatok embrionális fejlődésének bizonyos jellemzőiben, amelyeket ő fogalmazott meg a biogenetikai törvényben , és teljes mértékben megfelelt a darwinizmus elveinek .