Jelentős meglepetést okozott egy friss nemzetközi kutatás, amely újraértelmezi a baktériumok és az oxigén kapcsolatának korai történetét. A Science folyóiratban publikált eredmények szerint ezek az ősi mikrobák már jóval azelőtt képesek voltak az oxigén feldolgozására, hogy az nagy mennyiségben megjelent volna a Föld légkörében, ellentmondva a korábbi feltételezéseknek. A kutatásban magyar szakember, Szöllősi Gergely (HUN-REN ÖK) is részt vett.
A kutatócsoport a baktériumok evolúciós múltját vizsgálta, különös tekintettel az oxigén felhasználásának képességére. Ehhez több mint ezer baktériumgenom adatait elemezték, ötvözve a genetikai információkat geológiai bizonyítékokkal és fosszilis leletekkel. Referenciapontként a nagyjából 2,33 milliárd évvel ezelőtti Nagy Oxidációs Eseményt (GOE) használták, amely során a cianobaktériumok fotoszintézise drasztikusan megemelte a légköri oxigénszintet. Fejlett statisztikai módszerekkel és gépi tanulással keresték azokat a pontokat, ahol az anaerob (oxigén nélküli) életmódról aerob (oxigént használó) életmódra váltottak a baktériumok.
Az elemzés 84 ilyen átmenetet tárt fel. Bár ezek többsége valóban a GOE utánra tehető, a kutatók legalább három esetben jóval korábbi oxigénadaptációra bukkantak. A legkorábbi ilyen esemény megdöbbentő módon közel 900 millió évvel előzte meg a légköri oxigénszint jelentős emelkedését.
Ez a felfedezés alapjaiban kérdőjelezi meg az eddigi modelleket. Arra utal, hogy az oxigén hasznosítására való képesség jóval azelőtt kifejlődhetett a baktériumokban, hogy az elem széles körben elérhetővé vált volna. Sőt, elképzelhető, hogy ez a képesség már az oxigént termelő fotoszintézis evolúciója előtt megjelent, és akár szerepet is játszhatott annak kialakulásában.
A kutatás tágabb kontextusban is elhelyezi a baktériumok evolúcióját: becsléseik szerint a ma élő baktériumok közös őse 4,4-3,9 milliárd éve élhetett, a főbb törzsek a környezeti változásokkal párhuzamosan, 2,5-1,8 milliárd éve alakultak ki, míg számos ma ismert család az állati és növényi élet megjelenése környékén, 0,75-0,6 milliárd éve jelent meg.
A vizsgálat során kifejlesztett új, integratív módszer, amely a genetikai, fosszilis és geokémiai adatokat egyesíti, áttörést jelenthet az élet korai, különösen a fosszíliákat ritkán hagyó mikrobiális formáinak megértésében.
