地球上之所以出现氧气，竟是因为它们！
▲蓝藻细菌的光学显微镜图像
澳大利亚昆士兰大学的Soo等研究人员发现，蓝藻的祖先并无光合作用机制，是在进化后期才获得光合作用基因的，之后继续进化拥有了有氧呼吸能力，相关文章发表于《科学》杂志。
蓝藻是地球上非常重要的一类微生物。蓝藻生氧光合作用的起源使得23亿年前的地球出现了氧气，从而有了有氧呼吸，产生了复杂的多细胞生物，深远地改变了生物界的进化历程。然而，关于蓝藻的多样性和进化过程仍需要不断进行研究。关于环境16S核糖体RNA基因的研究发现，目前至少存在3种蓝藻细菌：产氧光菌（Oxyphotobacteria）、黑水仙菌（Melainabacteria）和ML635J-21分化支。目前尚无公开发表的ML635J-21分化支的基因组数据，对于它们的代谢也不清楚。
在该研究中，研究人员报道了41种未经培养、与光合作用的蓝藻（产氧光菌）相关的微生物，包括黑水仙菌门的成员，以及一种新类别的蓝藻细菌（Sericytochromatia），后者是产氧光菌和黑水仙菌的基础。所有黑水仙菌门和Sericytochromatia的成员都缺少光合作用机制，这一结果暗示光营养并不是蓝菌门的祖传特征，而且产氧光菌在蓝藻进化的相对后期才获得光合作用的基因。研究人员发现，上述三种蓝藻均独立地获得有氧呼吸复合体，这一结果支持了之前的假设：有氧呼吸进化是发生在生氧光合作用之后的。
该研究提示，生氧光合作用的起源应该和氧气出现的时间相接近，加强了一种可能性：23亿年前氧气的出现是直接由生氧光合作用进化而引发的。
参考文献：Science 2017;355:1436-1440
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