Στο πανεπιστήμιο Πουατιέ στη Γαλλία εδώ και 17 χρόνια υπάρχουν δείγματα πετρωμάτων από τη Φρανσεβίλ της Γκαμπόν στην κεντροδυτική Αφρική με ιδιόμορφα σχήματα, που στον μη ειδικό μοιάζουν με χρυσαφί τορτελίνια ενσωματωμένα σε μια πλάκα σκούρου σχιστόλιθου. Στον Αμπντεραζάκ Ελ Αλμπανί, γεωχημικό και καθηγητή του πανεπιστημίου, μοιάζουν με τα υπολείμματα σύνθετων μορφών ζωής, που απολιθώθηκαν όταν ο γυαλιστερός πυρίτης αντικατέστησε τους ιστούς των οργανισμών μετά τον θάνατό τους. Τα πετρώματα αυτά είναι εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια παλιότερα από τα παλιότερα γενικά αποδεκτά απολιθώματα σύνθετης πολυκύτταρης ζωής. Οι περισσότεροι ειδικοί στον κλάδο αμφισβητούν την ερμηνεία του Ελ Αλμπανί, που αν ισχύει όμως, σημαίνει σημαντικές αλλαγές στην αντίληψη των παλαιοντολόγων για την εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη.

Τα περισσότερα ιζηματογενή πετρώματα «ψήνονται» και μετασχηματίζονται από τις βίαιες πιέσεις και θερμοκρασίες που υποβάλλονται επί μακρόν στα βάθη της γης. Ο ασβεστόλιθος μετατρέπεται σε μάρμαρο, ο ψαμμίτης σε χαλαζίτη. Αλλά από ένα τυχαίο γεωλογικό γεγονός, τα Φρανσεβιλιανά πετρώματα, απ' όπου προέρχονται τα δείγματα του μαροκινής καταγωγής Γάλλου καθηγητή, προστατεύτηκαν και διατήρησαν το αρχικό τους σχήμα, την κρυσταλλική δομή και την ορυκτολογική σύνθεσή τους. Ετσι προσφέρουν ένα σπάνιο «παράθυρο» στη χρονική περίοδο, που η συγκέντρωση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα ήταν πολύ μικρότερη και το γήινο περιβάλλον ήταν εχθρικό σε πολυκύτταρους οργανισμούς, όπως αυτοί που ζουν σήμερα.

Αν τα απολιθώματα που ανακτήθηκαν από τη Φρανσεβίλ προέρχονται από σύνθετες μορφές ζωής - πολυκύτταρους οργανισμούς με εξειδικευμένες ομάδες κυττάρων - που ζούσαν σε αποικίες, όπως υποστηρίζει ο Ελ Αλμπανί, τότε οι ανώτερες μορφές ζωής εμφανίστηκαν πολύ πιο πριν απ' ό,τι θεωρούνταν έως τώρα. Και μάλιστα μπορεί να μην εμφανίστηκε μια φορά, αλλά πολλές, με τις πρώιμες μορφές της να εξαλείφονται στην πορεία από τις βίαιες αλλαγές που συνέβαιναν στη Γη στο πέρασμα εκατομμυρίων ετών. Η κυρίαρχη άποψη είναι ότι η σύνθετη ζωή εμφανίστηκε εξελικτικά από απλούστερες μορφές μια φορά πριν από 1,6 δισεκατομμύρια χρόνια.

Επειδή οι ισχυρισμοί του Ελ Αλμπανί και της ερευνητικής του ομάδας έχουν τεράστιες επιπτώσεις στην καθιερωμένη αντίληψη της παλαιοντολογίας, αμφισβητήθηκαν έντονα εξαρχής. Διακεκριμένοι ερευνητές υποστήριξαν πως τα δείγματα που συνέλεξε ο Ελ Αλμπανί είναι συσσωματώματα φυσικού πυρίτη, που απλώς μοιάζουν με απολιθώματα.

Ανεξάρτητα από την πραγματική φύση των δειγμάτων από την Γκαμπόν, πληθώρα πρόσφατων ανακαλύψεων από άλλες ερευνητικές ομάδες έχουν αρχίσει να αμφισβητούν την καθιερωμένη απλή εξιστόρηση της εμφάνισης της ζωής. Επανέρχονται ορισμένα δύσκολα ερωτήματα: Ποιες συνθήκες απαιτεί η εμφάνιση σύνθετης ζωής; Πώς μπορούμε να αναγνωρίσουμε τα υπολείμματα ζωής από τα βάθη του χρόνου, όταν οι οργανισμοί εκείνης της εποχής μπορεί να ήταν εντελώς διαφορετικοί από εκείνους που γνωρίζουμε σήμερα;

Η ζωή εμφανίστηκε στη Γη πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Στην αρχή το οξυγόνο έλειπε σχεδόν εντελώς από την ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς. Κυριαρχούσαν μονοκύτταρα μικρόβια. Στα ανοξικά νερά, τα βακτήρια αναπτύσσονταν χρησιμοποιώντας ως τροφή ορυκτά γύρω από υδροθερμικές πηγές. Περίπου πριν 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, τα ονομαζόμενα κυανοβακτήρια σχημάτισαν μεγάλες αποικίες και πέτρινες δομές, τους στρωματολίτες, αρχίζοντας να χρησιμοποιούν τον Ηλιο ως πηγή ενέργειας. Ξεκίνησαν έτσι έναν αργό μετασχηματισμό του πλανήτη, γεμίζοντας την ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς με οξυγόνο που παραγόταν ως υποπροϊόν του μεταβολισμού τους.

Αυτός ο μετασχηματισμός τελικά κατέστρεψε τους πρώτους κατοίκους της Γης, που δεν χρησιμοποιούσαν οξυγόνο. Καθώς το οξυγόνο αυξανόταν, κάτι νέο εμφανίστηκε. Περίπου πριν από 1,5-2 δισεκατομμύρια χρόνια, μια συμβιωτική ένωση δύο ομάδων μονοκύτταρων οργανισμών, ένας από τους οποίους μπορούσε να επεξεργαστεί το οξυγόνο, οδήγησε στην εμφάνιση των πρώιμων ευκαρυωτικών κυττάρων: Μεγαλύτερων κυττάρων με πυρήνα που καλυπτόταν από μεμβράνη, ιδιαίτερη βιοχημεία και την τάση να συγκολλούνται μεταξύ τους. Στο πέρασμα εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών, κάποια ευκαριωτικά κύτταρα άρχισαν να ομαδοποιούνται με εξειδικευμένους τρόπους, σχηματίζοντας πολύπλοκους και όλο και πιο σύνθετους πολυκύτταρους οργανισμούς: Αλγες, φύκη, φυτά, μύκητες και τελικά ζώα.

Ηδη από τα μέσα του 19ου αιώνα οι ερευνητές είχαν παρατηρήσει πως τα απολιθώματα οργανισμών αυξάνονται κατακόρυφα πριν από περίπου 540 εκατομμύρια χρόνια, στην Κάμβρια γεωλογική περίοδο. Οι θάλασσες άρχισαν να γεμίζουν με τριλοβίτες, αρθρόποδους θηρευτές μήκους μέχρι 70 εκατοστών, αλλά και τις πρώιμες μορφές των προγόνων των σπονδυλωτών, του κλάδου που φέρει σπονδυλική στήλη, στον οποίο ανήκει και το ανθρώπινο είδος. Προς το τέλος του 19ου αιώνα γεωλόγοι ανακάλυψαν δισκοειδή απολιθώματα ηλικίας 600 εκατομμυρίων ετών και τέτοιες ανακαλύψεις συνεχίστηκαν και στο πρώτο μισό του 20ού αιώνα. Ενώ αρχικά είχαν απορριφθεί ως ανόργανα συσσωματώματα, τελικά έγιναν αποδεκτά ως απολιθώματα μεδουσών, μεταθέτοντας την αρχή της σύνθετης ζωής στην Εδιακαριανή περίοδο. Παρ' όλα αυτά, ένα δισεκατομμύριο χρόνια συνεχίζει να χωρίζει τους πρώτους ευκαρυωτικούς οργανισμούς που έχουν ανακαλυφθεί, από την εκρηκτική άνθηση αυτού του είδους ζωντανών οργανισμών την Κάμβρια περίοδο. Οι ειδικοί το ονόμασαν το «βαρετό δισεκατομμύριο».

Η ερμηνεία για την Κάμβρια έκρηξη είναι η σημαντική αλλαγή των κλιματολογικών συνθηκών στη Γη πριν από 635 εκατομμύρια χρόνια, καθώς τελείωνε μια εποχή παγετώνων που κάλυψε σχεδόν ολόκληρη τη Γη. Η προσθήκη στο νερό πολλών θρεπτικών ουσιών που παρασύρθηκαν κατά το λιώσιμο των πάγων και η αύξηση του ποσοστού του οξυγόνου οδήγησαν σε μια χημεία πιο φιλική για τους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, που διαφοροποιήθηκαν ραγδαία και ριζικά, αρχικά στους στατικούς οργανισμούς της Εδιακαριανής περιόδου και μετά στα κινούμενα ζώα της Κάμβριας.

Μετά από μιάμιση δεκαετία αδυναμίας να πείσουν τους συναδέλφους τους με παλαιοντολογικά επιχειρήματα, οι ερευνητές στο εργαστήριο του Ελ Αλμπανί αξιοποιούν τώρα τη χημεία των Φρανσεβιλιανών δειγμάτων. Οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί έχουν την τάση να απορροφούν τα πιο ελαφρά ισότοπα στοιχείων όπως ο ψευδάργυρος. Εξετάζοντας ένα από τα δείγματα, τόσο η ομάδα του Ελ Αλμπανί, όσο και ένα ανεξάρτητο εργαστήριο κατέληξαν ότι ο ψευδάργυρος στα δείγματα αυτά αποτελείται κυρίως από τα ελαφρότερα ισότοπα του στοιχείου.

Οι οργανισμοί σε περιοχές πλούσιες σε αρσενικό μερικές φορές απορροφούν το δηλητηριώδες αυτό χημικό στοιχείο αντί απαραίτητων σε αυτά θρεπτικών στοιχείων, όπως τα φωσφορικά. Ενώ γενικά στα Φρανσεβιλιανά πετρώματα υπάρχει μια τυχαία κατανομή αρσενικού, στα πιθανολογούμενα ως απολιθώματα η συγκέντρωση του τοξικού στοιχείου είναι ιδιαίτερα αυξημένη σε ορισμένες περιοχές τους, σαν κάποια εξειδικευμένα κύτταρα να προσπαθούσαν να αφαιρέσουν την ουσία αυτή από πιο ευάλωτους ιστούς. Ως ένα ακόμη στοιχείο, η λεκάνη μέσα στην οποία σχηματίστηκαν τα επίμαχα πετρώματα, ήταν στο παρελθόν εσωτερική θάλασσα, που είχε ηφαιστειακή και υδροθερμική δραστηριότητα, εμπλουτίζοντας το υλικό από το οποίο προήλθαν αργότερα τα ιζήματα με κρίσιμες θρεπτικές ουσίες, όπως ο φωσφόρος και ο ψευδάργυρος.

Επιπλέον, τα Φρανσεβιλιανά δείγματα, όπως τα Εδιακαριανά απολιθώματα, προέρχονται από μια εποχή παγετώνων μεγάλης έκτασης. Το Χουρόνιο παγετωνικό γεγονός συνέβη όταν απότομη αύξηση του οξυγόνου και μείωση του διοξειδίου του άνθρακα, με παρεπόμενη ελάττωση του φαινομένου του θερμοκηπίου πριν από 2,4 έως 2,1 δισεκατομμύρια χρόνια, οδήγησαν στην εξάπλωση παχιών στρωμάτων πάγου από τους πόλους. Με άλλα λόγια, οι ίδιες περιβαλλοντικές συνθήκες, που επέτρεψαν την εκρηκτική εμφάνιση νέων σύνθετων μορφών ζωής στην Εδιακαριανή περίοδο, εμφανίστηκαν και πολύ νωρίτερα, δημιουργώντας ενδεχομένως το πλαίσιο για την εμφάνιση των πιθανολογούμενων Φρανσεβιλιανών μορφών ζωής. Αυτοί οι οργανισμοί ίσως άνθησαν για ένα διάστημα, αλλά τελικά χάθηκαν όταν ξανάρχισε η υποβρύχια ηφαιστειακή δραστηριότητα και τα επίπεδα οξυγόνου έπεσαν. Ενα δισεκατομμύριο χρόνια πέρασαν πριν το επόμενο μεγάλο παγετωνικό γεγονός και πριν μια απότομη αύξηση του οξυγόνου δώσει άλλη μια ευκαιρία στους ευκαριωτικούς οργανισμούς.

Παρ' όλα αυτά, τα παράξενα και πολύ διαφορετικά μεταξύ τους σχήματα των πιθανολογούμενων Φρανσεβιλιανών απολιθωμάτων, τα άμορφα και ασύμμετρα χαρακτηριστικά τους, δημιουργούν αμφιβολίες αν πρόκειται πράγματι για ζωντανούς οργανισμούς. Το ίδιο και το μεγάλο μέγεθός τους συγκριτικά με αποδεκτά απολιθώματα (σαν αεροπλανοφόρα σε σύγκριση με το μέγεθος του ανθρώπου). Τέλος, αν και αποικίες βακτηρίων που ζουν σε περιβάλλοντα φτωχά σε οξυγόνο δημιουργούν αποθέσεις πυρίτη γύρω τους, συσσωματώματα πυρίτη μπορούν να εμφανιστούν και με ανόργανες διαδικασίες και τέτοια έχουν βρεθεί αρκετές φορές σε πετρώματα πλούσια σε πραγματικά απολιθώματα. Ισως, τελικά, ακόμη κι αν οι μορφές στα απολιθώματα του Ελ Αλμπανί προέρχονται από ζωντανούς οργανισμούς, να είναι υπολείμματα βακτηριακών φιλμ και όχι σύνθετοι ευκαριωτικοί οργανισμοί.

Πάντως πέρσι η Λανγιούν Μιάο του Ινστιτούτου Γεωλογίας και Παλαιοντολογίας της Ναντζίνγκ και οι συνεργάτες της ανακοίνωσαν πως ανακάλυψαν στη βόρεια Κίνα τα παλαιότερα αδιαμφισβήτητα απολιθώματα ευκαρυωτικών οργανισμών, ηλικίας 1,6 δισεκατομμυρίων ετών. Τα απολιθώματα δείχνουν να προέρχονται από μικρούς οργανισμούς σαν νημάτια. Αναλύσεις του γονιδιώματος των σύγχρονων ζωντανών οργανισμών και απολιθώματα έδειξαν πως ο παλαιότερος κοινός πρόγονος όλων των ευκαρυωτικών οργανισμών ίσως εμφανίστηκε πριν από 1,9 δισ. χρόνια. Σε πείραμα στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια, μονοκύτταροι ευκαρυωτικοί οργανισμοί και συγκεκριμένα κύτταρα μαγιάς μέσα σε δύο χρόνια συνδέθηκαν σε πολυκύτταρες μορφές ορατές στο γυμνό μάτι. Ισως η ιστορία των σύνθετων μορφών ζωής να πηγαίνει τελικά πολύ πιο πίσω.