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，當談到積極使用這種元素進行呼吸的進化方式時，一些細菌菌株取得了領先。

結合使用細菌基因組數據、地質標記和機器學習技術旨在發現遺傳模式，一個國際研究小組尋找描述最早的需氧（吸氧）細菌的證據。

雖然大多數菌株在 GOE 之后獲得了耐受和使用氧氣的能力，但研究人員確實發現了一些異常值——某些細菌在大約 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 種相關細菌中，研究人員確定了 80 多種基因轉變，從不能用氧的新陳代謝到可以用氧的新陳代謝。基于突變積累速度的估計表明，其中至少有一些突變發生在地球大氣中的氧氣水平上升到顯著水平之前。

“在 [GOE] 之前至少有三個轉變，這表明有氧呼吸在廣泛的大氣氧合之前進化，并且可能促進了藍藻,"寫研究人員在他們發表的論文中。

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，已經使用該元素的細菌可以耐受其作用，比它們的厭氧表親更快地多樣化。生存游戲已經改變，并最終導致我們走到現在的位置。

關于現代細菌中的基因如何與古代細菌中的基因相關聯——并執行相同的氧氣處理工作——這里做出了一些假設，但研究人員相信他們包含了足夠的細菌種類和確鑿的證據來證實這種聯系。

“這使我們能夠根據生物圈氧合的記錄來校準細菌進化，大大增加了早期生命的有限化石記錄，并為深時進化研究帶來了新的分辨率。”寫研究人員。

以及驗證好氧細菌有歷史這要追溯到很久很久以前，這些發現也給了我們更多的證據，證明藍細菌進化發生了相對較慢，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組合——將不同的工具放在一起來填補我們的知識空白——可以幫助研究地球上最早的生命形式.

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

該研究發表在科學.

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