Самые древние окаменелые остатки жизни на земле были найдены в осадочных породах, отложившихся на морском дне около 3,5 млрд. лет назад. Эти микроскопические организмы существовали в атмосфере, лишенной кислорода, и подвергались воздействию чрезвычайно высоких температур и сильных кислот.

Жизнь в экстремальных условиях.

В 1980-х годах были открыты современные микроорганизмы, способные жить в экстремальных условиях. Их изучение помогает понять, как выживали древнейшие микроорганизмы. В теплых водах источников Йеллоустонского национального парка в Вайоминге обитают термофильные, или «теплолюбивые» бактерии, которые предпочитают температуру около 85°С. На другом конце спектра находятся «холодолюбивые» бактерии, живущие в ледяных водах антарктических морей, где температура опускается до 5°С. Существуют «алкалифильные» бактерии, предпочитающие жить в щелочных озерах, и «ацидофильные», обитающие в кислых водах. 

Недавно на дне океана были обнаружены горячие источники, в которых обитают хемосинтезирующие бактерии. Они строят свои клетки без участия солнечного света. Эти бактерии представляют собой одноклеточные микроорганизмы и могут выдерживать температуру до 100°С. Они питаются минеральными солями, растворенными в кипящей воде.

Все эти экстремофилы («любители экстремальных условий») относятся к самым примитивным организмам из ныне известных — архебактериям. Архебактерии и эубактерии (куда входят сине-зеленые водоросли) представляют собой группы простейших микроорганизмов с очень мелкими клетками, не имеющими ядра. Архебактерии способны выживать в таких суровых условиях, как кипящая вода, лед, кислоты, щелочи, темнота. Кроме того, архебактерии являются анаэробами, то есть способны жить без кислорода. 

Живые ископаемые.

В теплых мелких морях и по сей день вырастают структуры, подобные строматолитам. Они образуются точно таким же образом, каким несколько миллиардов лет назад из древнейших жизненных форм создавались ископаемые строматолиты. 

Строматолиты

Самые древние ископаемые остатки, видимые невооруженным глазом, называются строматолитами. Строматолиты представляют собой удивительные слоистые структуры, которые вырастали в мелких морях континентального шельфа, чьи воды богаты известью. Первые строматолиты появились более 3 млрд. лет назад. Они являются самыми распространенными ископаемыми ранней докембрийской эры. Строматолиты состоят из остатков сине-зеленых водорослей, образовывавших на морском дне своего рода коврик. Когда такой коврик заносился слоем осадков, микроорганизмам приходилось перемещаться наверх, образуя следующий слой. Так выстраивались слоистые холмики и даже столбы высотой до 1 м и диаметром до 30 см.

Следы  углерода

Хотя древнейшие ископаемые остатки имеют возраст 3,5 млрд. лет, горные породы, возникшие на 200 млн. лет ранее, могут содержать следы обитания еще более древних микроорганизмов. Эти горные породы образовались тогда, когда Земля была еще сравнительно молода, и поэтому подвергались воздействию высоких температур и давлений, существовавших в то время. Остатки живых существ не могли сохраниться в таких условиях, поэтому ни одно из обнаруженных ископаемых не перешагнуло рубеж в 3,5 млрд. лет. Однако некоторые из химических соединений, присущих живым организмам, могут выдержать высокие температуры и давления.

Однако на поверхности Земли редко можно увидеть горные породы старше 3,5 млрд. лет. Одним из немногих мест, где они выходят на поверхность, является формация Исуа на западе Гренландии. Тамошние горные породы возрастом 3,7 млрд. лет содержат следы углерода, который, как полагают, принадлежал микроскопическим фотосинтези-рующим бактериям. Эти бактерии обитали в приповерхностных водах, и их остатки скапливались на морском дне, образовав толстые слои осадочных пород.

Появление кислорода в атмосфере

Все фотосинтезирующие бактерии вырабатывают кислород. Он является побочным продуктом процесса, при котором из углекислого газа и воды при участии солнечного света строится тело бактерии. Насыщение атмосферы кислородом приобрело заметные масштабы лишь около 2,5 млрд, лет назад, когда бактерии в изобилии заселили Землю. 

Ископаемые строматолиты

Эти строматолиты были найдены в докембрийских морских напластованиях, обнаруженных в национальном парке Гласьер, штат Монтана.