研究顯示，氧代謝在大氧化事件之前就出現(xiàn)在地球上

這大氧化事件（GOE） 大約 24 億年前建立了今天許多生物所依賴的富含氧氣的大氣層。

奇怪的是，當(dāng)談到積極使用這種元素進(jìn)行呼吸的進(jìn)化方式時，一些細(xì)菌菌株取得了領(lǐng)先。

結(jié)合使用細(xì)菌基因組數(shù)據(jù)、地質(zhì)標(biāo)記和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)旨在發(fā)現(xiàn)遺傳模式，一個國際研究小組尋找描述最早的需氧（吸氧）細(xì)菌的證據(jù)。

雖然大多數(shù)菌株在 GOE 之后獲得了耐受和使用氧氣的能力，但研究人員確實(shí)發(fā)現(xiàn)了一些異常值——某些細(xì)菌在大約 9 億年前是好氧的氧氣水平迅速上升在地球大氣層中。

在 1007 種相關(guān)細(xì)菌中，研究人員確定了 80 多種基因轉(zhuǎn)變，從不能用氧的新陳代謝到可以用氧的新陳代謝?；谕蛔兎e累速度的估計表明，其中至少有一些突變發(fā)生在地球大氣中的氧氣水平上升到顯著水平之前。

“在 [GOE] 之前至少有三個轉(zhuǎn)變，這表明有氧呼吸在廣泛的大氣氧合之前進(jìn)化，并且可能促進(jìn)了藍(lán)藻,"寫研究人員在他們發(fā)表的論文中。

換句話說，這些早期的吸氧者可能為他們的后代奠定了基礎(chǔ)使用水和二氧化碳來捕獲陽光，釋放儲存的氧氣，從而成為大氧化事件。

我們非常感謝這些小微生物。隨著氧氣水平的增加，已經(jīng)使用該元素的細(xì)菌可以耐受其作用，比它們的厭氧表親更快地多樣化。生存游戲已經(jīng)改變，并最終導(dǎo)致我們走到現(xiàn)在的位置。

關(guān)于現(xiàn)代細(xì)菌中的基因如何與古代細(xì)菌中的基因相關(guān)聯(lián)——并執(zhí)行相同的氧氣處理工作——這里做出了一些假設(shè)，但研究人員相信他們包含了足夠的細(xì)菌種類和確鑿的證據(jù)來證實(shí)這種聯(lián)系。

“這使我們能夠根據(jù)生物圈氧合的記錄來校準(zhǔn)細(xì)菌進(jìn)化，大大增加了早期生命的有限化石記錄，并為深時進(jìn)化研究帶來了新的分辨率?！?a>寫研究人員。

以及驗(yàn)證好氧細(xì)菌有歷史這要追溯到很久很久以前，這些發(fā)現(xiàn)也給了我們更多的證據(jù)，證明藍(lán)細(xì)菌進(jìn)化發(fā)生了相對較慢，它的根源可以追溯到 GOE 之前很久。

研究人員希望這里使用的技術(shù)組合——將不同的工具放在一起來填補(bǔ)我們的知識空白——可以幫助研究地球上最早的生命形式.

“這里開發(fā)的方法提供了一個將微生物特征與地球化學(xué)歷史聯(lián)系起來的框架，為在地球歷史背景下探索其他表型的進(jìn)化提供了一條途徑，”寫研究人員。

該研究發(fā)表在科學(xué).

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