寻找火星或像欧罗巴和恩克拉多斯这样的冰冷卫星上的生命可能会引起更多关注，但另一个主要的天体生物学之谜却离我们更近。科学家们仍然在努力理解首批真核生物何时出现在地球上，以及这些生物如何为复杂生命的出现铺平道路。这个问题很重要，因为微生物在地球上大约占据了地球历史的90%。重建从一个几乎完全由微生物所主导的世界到一个充满植物、动物和真菌的世界的转变，也可能帮助科学家理解复杂生命是否可能在宇宙的其他地方发展。\n\n生命起源于地球已有超过35亿年，英国牛津大学的古生物学家罗斯·安德森（Ross Anderson）表示。蓝细菌和氧气产生的光合作用早在至少23亿年前就已经存在，而真核生物至少在17亿年前就已经出现。藻类在至少10亿年前出现，甚至可能更早。动物至少在5.7亿年前出现，甚至可能更早。要追溯植物和动物王国共同祖先的出现，安德森表示，研究人员必须回溯到大约16亿年前。在科学家们试图追踪的最早的真核生物中，冠状真核生物在复杂生命的出现中发挥了关键作用。安德森认为真核生物代表了地球上首个复杂生命。\n\n真核生物有什么不同？真核细胞含有一个包围其DNA的细胞核。它们还包含细胞内的细胞器，这些是专门的结构。一个例子是线粒体，它有助于提供支持更高需求的生命形式所需的能量。真核生物最终衍生出复杂的多细胞生物和大型可见生物。我们今天周围的每一个动物、植物和真菌都是真核生物。然而，找到它们最早的祖先是极其困难的。500百万年前的生物尚未具备外壳或骨骼。由于这些坚硬的结构尚未进化，古生物学家必须依赖那些能够保存脆弱细胞和软组织的稀有环境。这使得科学家关于生命在大约90%地球历史期间如何变化的信息相对较少。\n\n安德森的研究聚焦于生物历史上最大的一次转变：地球如何从一个由细菌主导的星球变成一个被复杂多细胞生物栖息的星球。由于这些早期多细胞生物的化石很难找到，他研究古老岩石的化学成分，以确定最有可能保存它们的环境。另一个主要障碍是时间本身。真核微化石经历了数十亿年的地质变化和降解，使得已经微小的遗骸更难以探测。科学家们知道，从单细胞生命到多细胞生物的转变在世界不同地区发生过不止一次。安德森特别感兴趣的是理解这个过程是如何最终产生今天动物之间显著多样性的。现代动物多样性的大部分基础出现在大约5.4亿年前的埃迪卡拉/寒武纪转折期。这一时期标志着一种主要的进化转变，从主要是软体生物向寒武纪大爆发转变，这时具有更大移动能力、外壳和骨骼的动物变得更加显著。\n\n科学家们在哪里寻找古代微化石？寻找更早时期的化石需要在那些精致生物材料有不寻常生存机会的地方进行搜索。安德森和他的同事特别关注挪威斯瓦尔巴群岛附近约100平方公里的区域。在大约北纬80度，这个偏远的岛屿区域曾被一个浅海覆盖。澳大利亚也提供了重要的证据。就在去年，那里的研究人员发现了一些已知的最古老的真核微化石，约可追溯到17.5亿年前。古代沿海环境是特别有希望的搜索地点。生活在这些环境中的真核生物将有丰富的营养和有机材料，这些条件可能支持更大的多样性和多细胞发展的形成。研究人员通常瞄准原始地点或科学取样相对较少的地区。安德森专门研究那些可能帮助保存古代真核遗骸的巨大粘土沉积地区。今天，进行这项工作的许多最佳地点是沙漠或北极景观。在几乎没有植被覆盖的地面上，古老岩石保持暴露和可接触。\n\n为什么寻找化石如此困难？即使在理想的位置，找到真核生物化石也是艰巨任务。