Poszukiwania życia na Marsie lub na lodowych księżycach, takich jak Europa i Enceladus, mogą przyciągać uwagę, ale inna astrobiologiczna zagadka czai się tuż za naszym progiem: kiedy pojawiły się pierwsze eukarionty na Ziemi i jak przygotowały grunt pod złożone życie? Bo, bądźmy szczerzy, mikroby rządziły przez około 90 procent historii naszej planety, a odkrycie, jak przeszliśmy od świata jednokomórkowego szlamu do świata pełnego roślin, zwierząt i grzybów, może również powiedzieć nam, czy złożone życie mogłoby pojawić się gdzie indziej we wszechświecie.

Życie na Ziemi rozpoczęło się ponad 3,5 miliarda lat temu, mówi Ross Anderson, paleontolog z Uniwersytetu Oksfordzkiego. Cyjanobakterie i fotosynteza tlenowa pojawiły się co najmniej 2,3 miliarda lat temu, podczas gdy eukarionty dotarły co najmniej 1,7 miliarda lat temu. Glony pojawiły się co najmniej miliard lat temu (a być może wcześniej), a zwierzęta co najmniej 570 milionów lat temu. Aby dotrzeć do wspólnego przodka roślin i zwierząt, Anderson mówi, że naukowcy muszą spojrzeć około 1,6 miliarda lat wstecz.

Koronne eukarionty - wśród najwcześniejszych form eukariotycznych - były kluczowe dla pojawienia się złożonego życia. Komórki eukariotyczne mają jądro otaczające ich DNA, a także organelle, takie jak mitochondria, które dostarczają energii dla bardziej wymagających stylów życia. Eukarionty ostatecznie dały początek wszystkim zwierzętom, roślinom i grzybom na Ziemi. Ale znalezienie ich najwcześniejszych przodków to herkulesowe zadanie.

Organizmy starsze niż 500 milionów lat nie miały muszli ani szkieletów, więc paleontolodzy muszą polegać na rzadkich środowiskach, które mogą zachować delikatne komórki i tkanki miękkie. To pozostawia naukowcom niewiele informacji o życiu w ogromnym okresie obejmującym około 90 procent historii Ziemi.

Badania Andersona skupiają się na jednym z największych przejść w historii biologicznej: jak Ziemia przeszła od planety zdominowanej przez bakterie do planety zamieszkanej przez złożone organizmy wielokomórkowe. Ponieważ skamieniałości tych wczesnych stworzeń są trudne do zdobycia, bada chemię starożytnych skał, aby zidentyfikować obiecujące środowiska. Czas jest również potężnym wrogiem - mikroskamieniałości eukariotyczne przetrwały miliardy lat geologicznego zużycia, co czyni je jeszcze trudniejszymi do zauważenia.

Wiemy, że przejście od życia jednokomórkowego do wielokomórkowego nastąpiło więcej niż raz, w różnych częściach świata. Anderson jest szczególnie zainteresowany zrozumieniem, jak ten proces doprowadził do oszałamiającej różnorodności dzisiejszych zwierząt. Wiele z tych fundamentów zostało położonych podczas przejścia ediakarsko-kambryjskiego około 540 milionów lat temu, co oznaczało zmianę od organizmów o miękkich ciałach do eksplozji kambryjskiej, kiedy zwierzęta z ruchliwością, muszlami i szkieletami stały się modne.

Aby znaleźć starsze skamieniałości, naukowcy udają się do miejsc, gdzie delikatny materiał biologiczny miał szansę na przetrwanie. Anderson i jego koledzy są szczególnie zainteresowani regionem o powierzchni około 100 kilometrów kwadratowych w pobliżu Svalbardu w Norwegii, na około 80 stopniach szerokości geograficznej północnej, niegdyś pokrytym płytkim morzem. Australia również dostarczyła dowodów - w zeszłym roku naukowcy odkryli tam jedne z najstarszych znanych mikroskamieniałości eukariotycznych, datowanych na około 1,75 miliarda lat.

Starożytne środowiska przybrzeżne są obiecującymi terenami łowieckimi, ponieważ eukarionty miałyby tam dostęp do składników odżywczych i materii organicznej, co potencjalnie wspierałoby większą różnorodność i wielokomórkowość. Naukowcy często celują w dziewicze lokalizacje lub regiony niedostatecznie zbadane. Anderson specjalizuje się w obszarach z ogromnymi złożami gliny, które mogły pomóc w zachowaniu starożytnych szczątków eukariotycznych. Obecnie najlepsze miejsca to często pustynie lub arktyczne krajobrazy, gdzie starożytne skały pozostają odsłonięte.

Nawet w idealnych lokalizacjach znalezienie mikroskamieniałości eukariotycznych jest ogromnym wyzwaniem. Organizmy te były mikroskopijne, nie miały twardych tkanek i ulegały degradacji przez miliardy lat. Anderson zauważa, że zapis kopalny z tego okresu pozostaje słabo zbadany. Mimo to postęp jest czyniony -