細菌演化新時間軸揭示光合作用前氧氣的使用

昆士蘭大學的科學家們與國際合作者一起，建構了細菌演化的詳細時間軸。這項開創性的研究表明，一些細菌在透過光合作用產生氧氣之前很久就已經開始使用氧氣。這項最近發表的發現，重塑了我們對地球早期生命的理解。 研究小組的重點是微生物對大約23.3億年前的「大氧化事件」（GOE）的反應。這個事件極大地改變了地球大氣層，將其從一個幾乎沒有氧氣的環境轉變為一個支持我們所知生命存在的環境。來自昆士蘭大學的Phil Hugenholtz教授強調了由於化石證據的稀缺性，建立準確時間軸的挑戰。 研究小組透過同時分析地質和基因組記錄克服了這些挑戰。他們使用GOE作為一個關鍵的時間界限，假設大多數需氧細菌譜系不太可能早於此事件，除非有其他證據表明。機器學習被用來預測祖先細菌是否使用氧氣。這種方法使研究人員能夠估計特定事件發生的時間，包括需氧代謝的出現。 研究結果顯示，在GOE之前，至少存在三個需氧譜系，大約早了9億年。這表明使用氧氣的能力的進化遠早於其在大氣中的廣泛存在。證據表明，最早的需氧轉變發生在約32億年前的藍藻祖先中。這項發現為理解細菌如何可能對抗菌素產生耐藥性打開了大門。