Die Suche nach Leben auf dem Mars oder auf Eismonden wie Europa und Enceladus mag mehr Aufmerksamkeit erregen, doch ein anderes Astrobiologie-Rätsel liegt viel näher: Wissenschaftler versuchen noch immer zu verstehen, wann die ersten Eukaryoten auf der Erde auftauchten und wie diese Organismen die Bühne für komplexes Leben bereiteten. Die Frage ist wichtig, denn Mikroorganismen beherrschten die Erde rund 90 Prozent ihrer Geschichte — und den Übergang von einer Mikrobenwelt zu einer Welt voller Pflanzen, Tiere und Pilze zu rekonstruieren, könnte Wissenschaftlern helfen zu verstehen, ob sich komplexes Leben auch anderswo im Universum entwickeln könnte.
Der grobe Zeitplan ist bekannt. Das Leben entstand vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren auf der Erde; Cyanobakterien und Sauerstoff produzierende Photosynthese gab es spätestens vor 2,3 Milliarden Jahren; Eukaryoten — Zellen mit einem Zellkern, der ihre DNA umschließt, und Organellen wie Mitochondrien — tauchten vor mindestens 1,7 Milliarden Jahren auf. Algen folgten vor mindestens einer Milliarde Jahren, Tiere vor mindestens 570 Millionen Jahren. Um den gemeinsamen Vorfahren von Pflanzen- und Tierreich zu erreichen, müssen Forscher rund 1,6 Milliarden Jahre zurückblicken.
Die frühesten Eukaryoten zu finden, ist jedoch außerordentlich schwierig. Organismen, die älter als 500 Millionen Jahre sind, besaßen keine Schalen und Skelette; Paläontologen sind daher auf seltene Umgebungen angewiesen, die zerbrechliche Zellen und weiches Gewebe erhalten haben. Ross Anderson, Paläontologe an der University of Oxford, untersucht die Chemie uralter Gesteine, um Umgebungen zu identifizieren, die sie am ehesten konserviert haben — darunter eine rund 100 Quadratkilometer große Region nahe Svalbard (Norwegen), die einst von einem Flachmeer bedeckt war, und uralte Küstenbecken in Australien, wo Forscher im vergangenen Jahr einige der ältesten bekannten eukaryotischen Mikrofossilien entdeckten, die auf etwa 1,75 Milliarden Jahre datiert werden. Tonablagerungen seien besonders vielversprechend für den Erhalt uralter Überreste, betont er.
Die Suche hat Auswirkungen weit über die biologische Vergangenheit der Erde hinaus. Anderson sagt, dass ein Großteil seiner Arbeit über Tonablagerungen ursprünglich von der Suche nach Leben auf anderen Planeten motiviert war: Wenn Wissenschaftler lernen, welche Umgebungen hier uralte Organismen bewahren, können sie mögliche Lebenszeichen anderswo besser erkennen. Zu verstehen, wie das Leben auf unserem eigenen Planeten entstand und zunehmend komplexer wurde, ist daher ein wichtiger Teil der Einschätzung, wie wahrscheinlich Leben jenseits davon entstehen und sich entwickeln kann.
