寻找火星或欧罗巴、恩克拉多斯等冰卫星上的生命或许占据了头条新闻，但另一个天体生物学之谜正潜伏在我们自己的后院：地球上第一批真核生物何时出现，它们又如何为复杂生命奠定基础？因为，面对现实吧，微生物统治地球历史约90%的时间，弄清楚我们如何从一个单细胞黏液世界变成一个充满植物、动物和真菌的世界，或许还能告诉我们复杂生命是否可能出现在宇宙其他地方。

地球生命始于35亿多年前，牛津大学古生物学家罗斯·安德森说。蓝藻和产氧光合作用至少在23亿年前就出现了，而真核生物至少在17亿年前出现。藻类至少在10亿年前（可能更早）出现，动物至少在5.7亿年前出现。要追溯动植物共同祖先，安德森说研究人员需要回溯到约16亿年前。

冠群真核生物——最早的真核生物形式之一——在复杂生命的出现中起到了关键作用。真核细胞拥有包裹DNA的细胞核，以及线粒体等细胞器，为更复杂的生活方式提供能量。真核生物最终产生了今天地球上的所有动物、植物和真菌。但找到它们最早的祖先是艰巨的任务。

超过5亿年前的生物没有外壳或骨骼，因此古生物学家必须依赖能保存脆弱细胞和软组织的稀有环境。这留给科学家关于地球历史约90%的漫长时期的信息少得可怜。

安德森的研究聚焦于生物史上最大的转变之一：地球如何从细菌主导的星球变成复杂多细胞生物栖息的星球。由于这些早期生物的化石难以获得，他研究古代岩石的化学特征以识别有潜力的环境。时间也是可怕的敌人——真核微生物化石经历了数十亿年的地质磨损，使它们更难被发现。

我们确实知道从单细胞到多细胞生命的转变在世界上不同地方发生过不止一次。安德森特别热衷于理解这一过程如何导致了今天动物惊人的多样性。其中大部分基础是在约5.4亿年前的埃迪卡拉纪/寒武纪过渡时期奠定的，标志着从软体生物到寒武纪大爆发的转变，当时具有移动性、外壳和骨骼的动物风靡一时。

为了找到更古老的化石，科学家们前往那些脆弱生物材料有生存机会的地方。安德森和他的同事们特别感兴趣的是挪威斯瓦尔巴群岛附近约100平方公里的区域，位于北纬80度左右，曾是一片浅海。澳大利亚也提供了证据——就在去年，那里的研究人员发现了一些已知最古老的真核微生物化石，可追溯到约17.5亿年前。

古代沿海环境是有希望的狩猎场，因为那里的真核生物可以获得营养和有机物质，可能支持更大的多样性和多细胞性。研究人员通常瞄准原始或采样不足的地区。安德森专攻具有巨大粘土沉积物的地区，这些沉积物可能有助于保存古代真核生物遗骸。如今，最好的地点通常是沙漠或北极景观，那里的古老岩石仍然暴露在外。

即使在理想地点，找到真核微生物化石也是一项巨大挑战。这些生物是微观的，缺乏硬组织，并且已经退化数十亿年。安德森指出，这一时期的化石记录仍然采样不足。尽管如此，进展仍在取得——