Появление свободного кислорода, возможно еще в малых дозах, стимулировало массовое развитие микроорганизмов, окислявших железо самородное, закисное, вообще недоокисленное. Продукты жизнедеятельности этих организмов в виде мощных залежей железных руд или рассеянных масс окислов железа указывают на большое их распространение в бассейнах и почвах древней биосферы. Геологическое время проявлений этого процесса в основном известно. Это в большей степени поздний докембрий - гуронские слои в Северной Америке, раннепротерозойские отложения в Европе и Азии.

Замечательно, что осадочные горные породы и многие рудные образования осадочного происхождения, сформированные именно на дне водных бассейнов далекого геологического прошлого, часто способны сохранять следы бактериальных структур. По-видимому, это связано со стойкостью некоторых органических соединений остаточного вещества бактерий, а отчасти с условиями захоронения.

Многие осадочные породы, если из них изготовить тонкие прозрачные шлифы, позволяют видеть под микроскопом обильные остатки телец по форме и размерам близких к бактериям. Осадочные железные и марганцевые руды часто представляют собой сплошную массу оруденелых оболочек - "чехликов" клеток железобактерий. Бокситы, фосфориты, глинистые морские и пресноводные отложения часто содержат большое разнообразие таких микроскопических бактериеподобных телец.

Таким образом, появившись около 3000 млн. лет назад, мир микроорганизмов быстро овладел биосферой нашей планеты. Его история исследователями-микропалеонтологами еще раскрыта слабо, но имеются достаточные основания надеяться, что она будет раскрыта. Она может быть исследована по форме и размерам окаменевших остатков бактерий и их скоплений, а также по геологическим продуктам их жизнедеятельности, как это имеет место в отношении железных и марганцевых пластовых руд, отложений пирита, глубинных залежей бактериального азота и т. д.

Удивительное, бесспорно доказанное сохранение в ископаемом состоянии остатков спор древнейших растений, обнаружение множества осадочных пород с явными остатками бактериальных структур позволяют надеяться, что этот раздел палеонтологии получит свое развитие.

Естественно, современные процессы не могут помогать выявлению процессов далекого геологического прошлого, но принцип актуализма помогает понять их, если мы правильно учитываем при этом ход и характер явлений, процессов эволюции среды и жизни за геологическое время.

Микробы, которые способны получать жизненную энергию путем окисления различных веществ, являются аэробами. Микробы, способные получать жизненную энергию в отсутствие свободного молекулярного кислорода в среде их обитания, являются анаэробами. Какая же из этих групп микроорганизмов является на Земле древнейшей?

Мнение о большей древности автотрофных бактерий по сравнению с гетеротрофными поддерживается и специалистами, занимающимися проблемой происхождения нефти, причем принято считать, что в общем случае существование гетеротрофных организмов немыслимо без существования автотрофов. Но в общем миры автотрофов и гетеротрофов образуют в биосфере единую неразделимую систему, которая геологически возникла, несомненно, очень рано.

Обратимся к фактам. Изучение под микроскопом в тончайших шлифах при значительных увеличениях древнейших осадочных горных пород, часто даже измененных последующими процессами, указывает на местные концентрации остаточного органического вещества, которое почти никогда не бывает полностью бесструктурным. Оно не бывает ни коллоидным, ни кристаллическим, если не представлено чистым графитом. Обычно это скопления микроскопических бактериеподобных образований, размещенных с различной степенью густоты. Чаще это нитевидные образования, прихотливо изогнутые, иногда сфероидальные, как бы смотавшиеся в маленькие клубки, прежде чем заглохла их жизнь. При этом все следы древнейшей жизни ясно указывают на водную среду.

Прослеживая состав организмов в различные геологические этапы жизни нашей планеты, исследователи обычно переходят от более поздних к более ранним - в направлении, противоположном ходу эволюционного процесса.

Используя материалы палеонтологии, мы можем убедиться, что следы человека прослеживаются в глубь веков не далее чем на 3 млн. лет. Следы млекопитающих исчезают 60 млн. лет назад. Следы пресмыкающихся отсутствуют в слоях, возраст которых более 185 млн. лет. Земноводные (амфибии) и костистые рыбы не существовали во времена, удаленные от современности более чем на 340 млн. лет. Остатки примитивных рыбообразных - бесчелюстных и хрящевых рыб - не встречаются в слоях, образовавшихся более 420 млн. лет назад. Археоциаты - своеобразные древнейшие строители морских рифов с изящнейшим известковым скелетом, видимо, начали свое развитие 600 млн. лет назад. В более древних отложениях, образовавшихся до 1800-1900 млн. лет назад, мы находим лишь остатки водорослей и следы жизнедеятельности бактерий.

Если же рассматривать развитие жизни по группам организмов в нормальном ходе их эволюции, то мы увидим, что каждая из групп проходила свои этапы развития. Появлялись новые формы, вымирала часть старых. Некоторые группы существовали ограниченное время, потомки других живут даже в наше время. Таким образом, "корни жизни" на Земле оказываются весьма многочисленными, представленными действительно наиболее просто построенными, притом преимущественно мельчайшими по размерам организмами. Несомненно, жизнь появилась более 2700 млн. лет назад.

Граница между докембрием и кембрием обычно резко выражена не только по степени вторичных изменений осадочных пород, но и по кажущемуся коренному отличию пород кембрия, отложения которого почти всюду охарактеризованы обильными разнородными остатками беспозвоночных, водорослей и др. Поэтому исследователи всего мира занимаются изучением органических остатков из палеозойских и более поздних отложений. Некоторые исследователи уделяют внимание изучению докембрия, его литологии, петрологии, в еще меньшей степени палеонтологии, несмотря на огромное распространение и мощность его осадочных отложений.

В трансваальской серии докембрия Южной Африки остатки водорослей известны в виде мелких строматолитов и онколитов. Абсолютный возраст, определявшийся Ф. Абельсоном и Э. Баргхорном в институте Карнеги в Вашингтоне, дал цифру около 2600 млн. лет. В отложениях кремнистых сланцев гуронского возраста (2000 млн. лет), в районе оз. Онтарио в Северной Америке Э. Баргхорн нашел хорошо сохранившиеся остатки нитчатых синезеленых водорослей и одноклеточных животных.

Таким образом, жизнь на Земле является очень древней, имеющей возраст порядка 3000 млн. лет или более. Следы древнейшей жизни можно наблюдать в некоторых геологических образованиях докембрия, в виде непосредственных морфологических материалов по конкретным группам организмов и в виде косвенных данных.

Существование жизни на Земле можно проследить в ее проявлениях во времени и в пространстве, т. е. в данном случае в разрезах разновозрастных осадочных горных пород, в их довольно большом разнообразии.

Общеизвестно большое распространение в составе отложений архея и протерозоя нормальноосадочных пород терригенного состава. Учитывая степень дифференциации мелкозема, выделение достаточно хорошо отсортированного материала обломочных пород, в частности песков, превращенных в кварциты, приходится допускать на выступах древнейшей суши развитие почвенного покрова.

Как известно, почвообразование идет интенсивно с дифференциацией минерального вещества лишь при участии почвенных микроорганизмов, роль которых в создании почвенного мелкозема обычно в 20 раз превосходит роль почвенных коллоидов химического происхождения. Поэтому почвообразование, связанное с деятельностью микроорганизмов, является, несомненно, процессом очень древним. В связи с этим наблюдение в составе беломорской серии архея Карелии магнетитовых сланцев и кварцитов, первично представляющих собой отложения осадочных железных руд и песчаные отложения, показывает, что они, несомненно, были продуктом развития на смежном выступе суши почвообразовательных процессов с участием почвенных микроорганизмов и железобактерий.