После того, как в первой четверти XIX в. англичанин Уильям Смит основал науку стратиграфию, его последователи создали довольно стройную картину постепенного развития жизни на Земле. Слой за слоем естествоиспытатели изучали найденные в породах окаменелые скелеты живых организмов, восстанавливая картины прошлого, пока не добрались до слоя, ниже которого подобные находки не попадаются.
Эпоху, когда на нашей планете, очевидно, возникли первые существа с твёрдыми скелетами, способными сохраняться в породе, называют кембрийским геологическим периодом. Как установили со временем, он начался около 570 млн. лет назад. Выше этой временной границы учёные уже в XIX в. имели довольно богатый материал для исследований, тогда как ниже всё терялось во мраке неизвестности. Однако, кембрий, едва ли мог считаться моментом возникновения жизни. Обнаруженные в этом слое организмы были слишком сложны и многообразны и явно были продуктом длительного развития. Другое дело, что, не имея твёрдых скелетов, предки кембрийских организмов истлевали, как тогда полагали, без следа.
В связи с этим рассуждением возникло два новых научных термина. Временной промежуток с начала кембрийского периода и до наших дней стали называть фанерозоем - эрой явной жизни, а предшествующую эпоху криптозоем - эрой скрытой жизни. То есть, на основе умозаключений, делали вывод, о том, что жизнь существовала, но прямого и наглядного подтверждения этого не надеялись получить, оперируя лишь косвенными свидетельствами и математическими моделями.
Но по мере того, как развивались технологии и методы исследований, термин криптозой, всё больше приобретал условный характер. Как выяснилось, следы в геологических породах способны оставлять и мягкие органические ткани и даже бесскелетные одноклеточные организмы микроскопических размеров.
Одни из старейших останков живых существ представляют собой находимые в камне очень тонкие прослойки с особой микроструктурой — строматолиты, в переводе с греческого - «каменные ковры». Наслаиваясь, они образуют колонки или холмики. Впервые эти характерные образования обратили на себя внимание учёных в 30-е годы XX в., однако выводы об их биогенной природе были сделаны не сразу. Лишь со временем исследователи пришли к заключению, что строматолиты возникли в результате жизнедеятельности микроорганизмов, населявших нашу планету сотни миллионов, а то и миллиарды лет назад. Бактериальные плёнки покрывали значительные участки дна первобытного океана, что отразилось в структуре сформировавшихся тогда осадочных пород.
Окончательно в этом мнении утвердились, когда выяснилось, что при наличии определённых условий бактериальные плёнки или, как их ещё называют, «маты», формируются и в наши дни. Правда теперь, когда вся земная экосистема претерпела грандиозные изменения, найти места, где они по-прежнему процветают непросто. Одним из таких мест, где можно наблюдать эти живые окаменелости является залив Шарк-Бей ( Акулья Бухта) на западе Австралии. Холмики, напоминающие по форме грибы, хорошо видны при отливе, по всей полосе прибоя от прибрежных вод глубиной до пяти метров до самого берега. Сверху они красноватого цвета. Сравнение структуры современных органических образований и древних строматолитов даёт палеонтологам очень много информации к размышлению. Работа исследователей облегчается тем, что живые бактериальные маты фоссилизируются (превращаются в окаменелости) чрезвычайно стремительно. Иногда нескольких часов довольно, чтобы пронаблюдать весь процесс в действии. На плёнку, состоящую из микроорганизмов, выпадает осадок мельчайших минеральных кристалликов, следующий слой одноклеточных нарастает уже поверх них. Когда органика окисляется, на минеральной прослойке остаётся её точное рельефное изображение, которое сохраняется до тех пор, пока существует порода. В 90-е годы XX в. бактериальная палеонтология сформировалась в отдельную отрасль науки.
Несмотря на молодость бактериальной палеонтологии, в настоящее время человечество уже накопила немалые и весьма достоверные знания о микроорганизмах далёкого прошлого. При изучении докембрийской эпохи строматолиты начинают играть роль окаменелостей-маркеров, позволяющих датировать те или иные слои. В пластах фанерозоя подобная роль отведена, как правило, моллюскам, имеющим прекрасно сохраняющийся внешний скелет. Отсутствие подобных определяющих окаменелостей долгое время очень затрудняло изучение редких находок многоклеточных организмов в докембрии.
О развитии самих одноклеточных тоже узнали довольно много. Так, можно считать, установленным, что эукариоты – организмы с чётко оформленным, отделённым мембраной клеточным ядром появились на Земле около 1, 8 – 1, 9 млрд. лет назад. К одноклеточным эукариотам относятся, к примеру, инфузории и амёбы. До этого население нашей планеты составляли прокариоты – одноклеточные, не имеющие оформленного ядра. К ним относятся бактерии и сине-зелёные водоросли. В ходе этого преобразования наблюдается любопытное явление: рост размера живых существ на 1 — 2 порядка. Размеры прокариотических клеток составляют в среднем 0,5— 5 микрон, размеры эукариотических— в среднем от 10 до 50 мкм.
Тут следует заметить, что посткембрийская эпоха, по старой памяти именуемая фанерозоем, составляет всего лишь приблизительно 1/8 времени существование Земли и всей Солнечной системы, возраст которых оценивается в 4,5 млрд. лет. Поэтому естествоиспытатели, имевшие дело только с останками минеральных скелетов были склонны считать, что большую часть своей естественной истории Земля была абсолютно безжизненна, что первые органические образования возникли на планете после миллиардов лет бурления всяческих химических и физических процессов. Однако, исследования бактериальных палеонтологов дали совсем другую картину. Как мы видим, возраст известных нам следов жизни на планете начинает опасно приближаться к возрасту самой планеты.
