Hoewel de zoektocht van mensen naar tekenen van leven op buitenaardse werelden zoals Mars, Europa en Enceladus mondiale aandacht heeft getrokken, wijzen astrobiologen erop dat het ook van cruciaal belang is om de oorsprong van complex leven op de aarde zelf te onderzoeken, omdat micro-organismen gedurende ongeveer 90% van de geschiedenis van de aarde absoluut dominant zijn geweest.
Volgens Ross Anderson, paleontoloog aan de Universiteit van Oxford in Groot-Brittannië, ontstond het leven op aarde ruim 3,5 miljard jaar geleden. Onder hen bestonden cyanobacteriën en zuurstofrijke fotosynthese minstens 2,3 miljard jaar geleden, en eukaryoten verschenen uiterlijk 1,7 miljard jaar geleden. Daarna verschenen algen minstens 1 miljard jaar geleden en begonnen dieren minstens 570 miljoen jaar geleden te ontkiemen. Anderson benadrukte dat onderzoekers, om de gemeenschappelijke voorouder van planten en dieren te traceren, ongeveer 1,6 miljard jaar geleden naar de ‘kroon-eukaryoten’ moeten kijken. Als eerste leden van de grote moderne eukaryote groepen waren zij de eerste werkelijk complexe organismen op aarde. In tegenstelling tot bacteriën hebben eukaryoten kernen omwikkeld met DNA en subcellulaire structuren zoals mitochondriën. Dit organel stelt hen in staat een energieverslindende levensstijl te handhaven, waardoor alle dieren, planten en schimmels die we vandaag de dag zien, evolueren, waardoor complex meercellig leven en macroscopische vormen mogelijk worden.
Het zoeken naar deze sporen van oud leven is echter een uiterst moeilijke uitdaging. 500 miljoen jaar geleden hadden wezens op aarde nog geen schelpen en skeletten ontwikkeld, waardoor paleontologen extreem afhankelijk waren van uiterst zeldzame en bijzondere natuurlijke omgevingen om celresten en zachte weefsels te behouden. Op dit moment weten mensen nog steeds heel weinig over de details van de evolutie van het leven gedurende 90% van de geschiedenis van de aarde. Anderson's team bestudeert de chemische samenstelling van gesteenten om speciale omgevingen te vinden waarin meercellige fossielen bewaard kunnen blijven. Ze wezen erop dat oude eukaryote microfossielen zeer gevoelig zijn voor degradatie gedurende miljarden jaren, wat resulteert in een ernstig gebrek aan fossielengegevens. De wetenschappelijke gemeenschap heeft echter bevestigd dat de overgang van enkele cellen naar meercellige cellen vele malen heeft plaatsgevonden in verschillende delen van de aarde, en dat de belangrijkste grondslag van de biodiversiteit geconcentreerd was in de overgangsperiode van Ediacaran naar Cambrium, ongeveer 540 miljoen jaar geleden. In deze periode werd een grote sprong gemaakt van organismen met een zacht lichaam naar de Cambrische explosie van leven met mobiliteit, schelpen en botten.
Om naar deze kostbare microfossiele aanwijzingen te zoeken, concentreren onderzoekers zich op ontoegankelijke extreme gebieden. Anderson en zijn collega's voeren momenteel gericht onderzoek uit naar een oud ondiep zeegebied van ongeveer 100 vierkante kilometer gelegen op 80 graden noorderbreedte nabij de Svalbard-eilanden in Noorwegen. Vorig jaar ontdekten onderzoekers de oudst bekende eukaryotische microfossielen in Australië, die ongeveer 1,75 miljard jaar oud zijn. Wetenschappers zeggen dat de ‘gouden zones’ voor het vinden van dergelijke microfossielen vaak oude kustgebieden zijn, waar eukaryoten toegang hebben tot rijk organisch materiaal en voldoende voedingsstoffen om hun meercellige en diverse groei te bevorderen. Anderson is bijzonder goed in het doorzoeken van de enorme lagen kleiafzettingen die mogelijk hebben bijgedragen aan het behoud van deze oude wezens. Tegenwoordig zijn deze ooit oude kusten woestijnen of arctische toendra's geworden met schaarse vegetatie en rotspartijen. Omdat deze microfossielen niet alleen klein van formaat zijn, maar ook bestaan uit onbeschermde zachte weefsels die gemakkelijk worden afgebroken, wordt de zoektocht door wetenschappers omschreven als een echt ‘megaproject’.
Anderson zei dat wetenschappers, ondanks het feit dat ze geconfronteerd worden met de enorme uitdaging van onvoldoende fossiele gegevens, begonnen zijn met het verkennen en vastleggen van de juiste gesteentetypes om fossielen uit vroege levens te vinden, wat waardevolle gegevensondersteuning biedt voor het reconstrueren van de vroege levensgeschiedenis van de aarde. Het is vermeldenswaard dat veel van de onderzoeken van het team naar kleisedimenten oorspronkelijk geïnspireerd waren door de zoektocht naar buitenaards leven. Wetenschappers benadrukken dat alleen door beter te begrijpen hoe het leven op aarde werd geboren en geëvolueerd, mensen met meer vertrouwen kunnen speculeren en evalueren over de mogelijkheid van leven op andere planeten in het universum.