火星やエウロパ、エンケラドゥスなどの氷衛星での生命探査が脚光を浴びているが、もう一つのアストロバイオロジーの謎が私たちのすぐ裏庭に潜んでいる。それは、最初の真核生物がいつ地球に現れ、どのようにして複雑な生命の舞台を整えたのかということだ。なぜなら、微生物が地球の歴史の約90パーセントを支配していたのだから、単細胞のスライムの世界から植物や動物、菌類で満ちた世界へとどうやって移行したのかを解明することは、複雑な生命が宇宙のどこかで発生しうるかどうかを教えてくれるかもしれないのだ。

地球の生命は35億年以上前に始まったと、オックスフォード大学の古生物学者ロス・アンダーソン氏は言う。シアノバクテリアと酸素発生型光合成は少なくとも23億年前には存在し、真核生物は少なくとも17億年前には出現していた。藻類は少なくとも10億年前（おそらくそれ以前）に続き、動物は少なくとも5億7000万年前に出現した。植物と動物の共通祖先を辿るには、約16億年前を調べる必要があるとアンダーソン氏は言う。

冠真核生物（最も初期の真核生物の形態の一つ）は、複雑な生命の出現において極めて重要だった。真核細胞は、DNAを包む核と、より要求の高い生活様式にエネルギーを供給するミトコンドリアなどの細胞小器官を誇る。真核生物は最終的に、今日の地球上のすべての動物、植物、菌類を生み出した。しかし、その最古の祖先を見つけることはヘラクレス的な作業である。

5億年以上前の生物は殻や骨格を持っていなかったため、古生物学者は脆弱な細胞や軟組織を保存できる稀な環境に頼らなければならない。そのため、科学者たちは地球の歴史の約90パーセントをカバーする広大な期間について、ほとんど情報を得られないでいる。

アンダーソン氏の研究は、生物学的歴史における最大の移行の一つ、つまり地球がバクテリア優勢の惑星から複雑な多細胞生物が生息する惑星へとどのように変わったかに焦点を当てている。これらの初期生物の化石は入手が難しいため、彼は古代の岩石の化学を研究して有望な環境を特定する。時間もまた手ごわい敵である。真核生物の微化石は何十億年もの地質学的な摩耗に耐えてきたため、さらに発見が難しくなっている。

単細胞から多細胞への移行が世界のさまざまな場所で複数回起こったことは分かっている。アンダーソン氏は、そのプロセスが今日の動物の目まぐるしい多様性にどのようにつながったかを理解することに特に熱心である。その基盤の多くは、約5億4000万年前のエディアカラ紀/カンブリア紀の移行期に築かれ、軟体生物からカンブリア爆発への移行を示しており、移動能力、殻、骨格を持つ動物が大流行した。

より古い化石を見つけるために、科学者たちは繊細な生物学的物質が生き残る可能性があった場所に向かう。アンダーソン氏と同僚たちは特に、ノルウェーのスバールバル諸島近くの約100平方キロメートルの地域に注目している。北緯約80度に位置し、かつて浅い海に覆われていた。オーストラリアも証拠を吐き出している。昨年、そこでの研究者たちは、約17億5000万年前のものとされる既知の最古の真核生物微化石をいくつか発見した。

古代の沿岸環境は有望な狩場である。そこでの真核生物は栄養分や有機物にアクセスでき、より大きな多様性と多細胞性を支えていた可能性があるからだ。研究者はしばしば、手つかずの場所やサンプリングが不十分な地域を対象とする。アンダーソン氏は、古代の真核生物の遺骸の保存に役立った可能性のある巨大な粘土鉱床がある地域を専門としている。今日、最良の場所はしばしば砂漠や北極圏の景観であり、そこでは古代の岩石が露出したままである。

理想的な場所であっても、真核生物の微化石を見つけることは大きな課題である。これらの生物は微視的で、硬い組織を持たず、何十億年もの間劣化してきた。アンダーソン氏は、この時期の化石記録はまだ十分にサンプリングされていないと指摘する。それでも、進歩はしている。