早期生命呼吸氧氣的時間可能比原先認為的更早

早期生命呼吸氧氣的時間可能比原先認為的更早

MIT Technology Review·

麻省理工學院的地球生物學家發現證據顯示,某些早期生命形式在「大氧化事件」發生前數億年就已演化出使用氧氣的能力。透過追溯數千種現代生物的酵素序列,研究團隊將能使用氧氣的酵素起源推向了 32 億至 28 億年前的中太古代。

大約 23 億年前,一個被稱為「大氧化事件」(Great Oxidation Event)的關鍵時期,奠定了地球上呼吸氧氣之生命的演化進程。然而,麻省理工學院(MIT)的地質生物學家及其同事發現了證據,顯示某些早期生命形式在該事件發生的數億年前,就已經演化出利用氧氣的能力。

藉由將數千種現代生物的酵素序列對應到演化生命樹上,研究人員追溯了一種能讓生物利用氧氣的酵素起源,發現其可追溯至 32 億到 28 億年前的太古宙中期(Mesoarchean)。

該團隊的研究結果可能有助於解釋地球歷史上一個長久以來的謎團:既然首批產生氧氣的微生物可能在太古宙中期之前就已出現,為什麼大氣中的氧氣直到數億年後才開始累積?在演化出這種關鍵酵素後,生活在這些被稱為「藍菌門」(cyanobacteria)的微生物附近的生物,可能已經消耗掉了它們所產生的少量氧氣。

「這確實戲劇性地改變了有氧呼吸的故事,」麻省理工學院地球、大氣與行星科學系(EAPS)研究員、該研究論文共同作者 Fatima Husain(SM '18, PhD '25)表示。她與地質生物學副教授 Gregory Fournier 共同完成了這項研究。「它向我們展示了生命在地球歷史的所有時期中,是多麼地具有令人驚嘆的創新能力。」

MIT Technology Review

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