细菌演化新时间线揭示光合作用前氧气的使用

昆士兰大学的科学家们与国际合作者一起，构建了细菌演化的详细时间线。这项开创性的研究表明，一些细菌在通过光合作用产生氧气之前很久就已经开始使用氧气。这一最近发表的发现，重塑了我们对地球早期生命的理解。 研究小组的重点是微生物对大约23.3亿年前的“大氧化事件”（GOE）的反应。这一事件极大地改变了地球大气层，将其从一个几乎没有氧气的环境转变为一个支持我们所知生命的环境。来自昆士兰大学的Phil Hugenholtz教授强调了由于化石证据的稀缺性，建立准确时间线的挑战。 研究小组通过同时分析地质和基因组记录克服了这些挑战。他们使用GOE作为一个关键的时间界限，假设大多数需氧细菌谱系不太可能早于此事件，除非有其他证据表明。机器学习被用来预测祖先细菌是否使用氧气。这种方法使研究人员能够估计特定事件发生的时间，包括需氧代谢的出现。 研究结果显示，在GOE之前，至少存在三个需氧谱系，大约早了9亿年。这表明使用氧气的能力的进化远早于其在大气中的广泛存在。证据表明，最早的需氧转变发生在约32亿年前的蓝藻祖先中。这一发现为理解细菌如何可能对抗菌素产生耐药性打开了大门。