Le plus ancien fossile connu est un stromatolites (qui signifie «rocher matelas» en grec), datant de 2,74 milliards d'années. Un stromatolites est une structure en couches d'accrétion créé lorsque les bactéries photosynthétiques des cyanobactéries, en particulier les couches de sédiments, piège entre les biofilms qu'ils créent.
Stromalites viennent dans une variété de formes et de tailles différentes, y compris des cônes, des colonnes et des types de branchement. Pendant longtemps, on a pensé que les stromatolites n'existait pas dans le présent (les organismes de pâturage trop nombreux), jusqu'à ce qu'ils ont été découverts dans les écosystèmes isolés, très salées telles que Shark Bay et le lac Thetis, en Australie et au Mexique Cuatro Cienegas. Comme les limules, en raison de leur âge, les stromatolites sont considérés comme des «fossiles vivants».
Le plus ancien fossile connu des stromatolites est presque cinq fois plus que le plus ancien fossile connu d'un organisme multicellulaire, qui remonte à environ 600 millions d'années. Il y a quelques stromalite encore plus anciennes formations semblables datant encore plus loin à 2,74 millions d'années, également candidats pour le plus ancien fossile connu, mais aucune n'est confirmée par la communauté scientifique.
Les stromatolites sont des signes des organismes qui ont pu avoir un rôle dans l'évolution de la Terre plus important que n'importe quel autre organisme: les cyanobactéries. Ces bactéries photosynthétiques convertis dioxyde de carbone en oxygène sur une grande échelle, de modifier la composition de l'atmosphère et provoquant une "catastrophe Oxygène" soi-disant qui aurait tué de nombreux autres organismes vivants à l'époque, pour lesquels l'oxygène est un poison.
Il y a non-biologiques stromatolites structures semblables qui peuvent être confondus pour le plus ancien fossile connu, mais signifient rien de plus que la précipitation de cristaux minuscules. Ceux-ci n'ont pas été observés aujourd'hui, mais on pense que les conditions dans les océans du passé peut avoir été propice à leur création.
Les plus anciens fossiles connus d'animaux n'apparaissent pas avant la période du Moyen-Ediacara, environ 600 millions d'années. Cela comprend une variété d'éponges, les cnidaires simples (comme des hydres modernes), et même de simples bilatériens (organismes à symétrie bilatérale) qui ressemblent à des petits ballons. Ces animaux apparus peu de temps après l'âge de glace le plus grand dans l'histoire de la planète, qui a causé des glaciers pour former au niveau de la mer à l'équateur.