在澳大利亚热带城市达尔文的一个露天仓库里，数十个托盘上摆放着圆柱形的岩芯，这些岩芯是几十年前矿产勘探公司从地下数百米处钻探出来的。那些公司大多是在找矿产，而不是在寻找存在的奥秘，所以他们没注意到泥岩中埋藏的远古微生物化石也是情有可原的——泥岩是由 hardened 海底淤泥形成的沉积岩，来自15亿多年前覆盖澳大利亚北部大部分地区的一个内陆海。

正如发表在《自然》杂志上的一项新研究所显示的，这些被忽视的岩芯对于地球历史上最大的进化飞跃——真核生物的起源——这个长期存在的谜题至关重要。

地球上的所有生命都分为两大类，在细胞层面上有着根本的不同。原核生物——细菌和古菌——细胞组织简单，大多是单细胞。真核生物，包括所有动物、植物、藻类和真菌，其细胞要复杂得多，具有细胞核和称为细胞器的特殊结构，各司其职。真核生物革命改变了这个星球，导致了动物的出现，并最终导致了我们人类的出现。根据对现存生物基因的观察，现在人们普遍认为，所有现存真核生物的最后共同祖先是由至少两种原核微生物——一种古菌和一种细菌——共生结合而成的。

真核生命的第一批证据来自单细胞生物的化石，这些化石显示出原核生物中未见但真核生物中常见的细胞复杂性。真核生物化石可以在世界各地至少15亿年前的岩石中找到。北领地的化石，其中最古老的可以追溯到17.5亿年前，是目前全球已知最古老的真核生物化石。

但早期真核生物进化的远古世界仍然笼罩在神秘之中，它们本质的许多基本方面仍然未知。

许多类型的细菌可以在没有氧气的情况下生存和生长。但如今几乎所有活着的真核生物都依赖氧气生存，因为有氧呼吸——利用氧气分解食物——提供了复杂生命所需的大量能量。然而，近年来，随着一些能在无氧环境中繁衍生息的神秘真核生物的惊人发现，氧气一直对所有真核生物有益的观点受到了质疑。还有越来越多的地质记录证据表明，当真核生物最初进化时，氧气可能要稀少得多，这意味着无氧海洋栖息地可能是常态。总的来说，这些观察结果使人们开始质疑真核生物从一开始就依赖氧气的假设。

对被认为最接近最早真核生物祖先的现存微生物进行基因研究，可以为真核生物的祖先提供关键见解。但只有化石记录才能告诉我们早已灭绝的谱系，只有地质学才能为了解这些生物所生活的世界提供一个窗口。

在这项新研究中，研究人员将储存在达尔文的泥岩岩芯样本粉碎，然后将其溶解。他们通过在显微镜下分析留下的有机残留物，识别出了超过12,000个化石。他们还研究了保存化石的泥岩，以更好地了解沉积物沉积时的环境，从而深入了解这些真核生物生活的栖息地。通过分析这些泥岩的化学性质，他们可以确定古代海水中是否存在氧气。

结果表明，真核生物化石出现在从沿海泥滩到开阔海洋的各种环境中，但只在沉积于含氧环境中的样本里。来自无氧环境的样本只含有简单的原核生物形式。这表明，即使是已知最古老的真核生物，也生活在