研究指早期生命可利用氧氣早於地球大氧化事件數億年

一項新研究顯示，有氧呼吸早在地球大氣層氧氣充裕之前數億年已開始。大約 23 億年前的大氧化事件（Great Oxidation Event），標誌著地球氧氣呼吸生命演化的關鍵轉折。但麻省理工學院（MIT）地球生物學家及其團隊發現，一些早期生命形式已在數億年前演化出利用氧氣的能力。 研究人員將數千種現代生物的酵素序列，映射至生命演化樹上，追蹤一種使生物能利用氧氣的酵素起源至中元古宙（Mesoarchean），即 32 億至 28 億年前。

這項發現或能解釋地球歷史長久謎團：首批產生氧氣的微生物（如藍細菌）可能在中元古宙前已出現，為何大氣氧氣需數億年後才累積？研究推測，鄰近這些微生物的生物演化出關鍵酵素後，即迅速消耗其產生少量氧氣。

研究顛覆有氧呼吸起源觀念

「這徹底改變了有氧呼吸的故事，」MIT 地球、大氣與行星科學系（EAPS）研究科學家 Fatima Husain（SM ’18, PhD ’25）表示，她與地球生物學副教授 Gregory Fournier 合著相關論文。「它顯示生命在地球歷史各時期皆極具創新性。」 研究透過酵素演化分析，證實有氧代謝早在氧氣大規模出現前已存在，挑戰傳統地球化學模型。團隊認為，早期的氧氣「饕客」生物有效抑制了大氣氧濃度上升，直至藍細菌數量爆發才打破平衡。

這不僅重塑生命起源時間線，也為理解早期地球環境提供新視角。