據(jù)cnBeta：大約25億年前，我們所在的星球經(jīng)歷了史上最大的變化 。由地質(zhì)記錄可知，分子氧突然變成了可在任何地方自由使用 。比如在含有氧化鐵的帶狀鐵地層中，大氧合事件（GOE）的證據(jù)就清晰可見，并在后續(xù)推動了耗氧生物的不斷進化 。不過對于愛較真的研究人員來說，還是想知道這種轉(zhuǎn)變是突然發(fā)生，亦或更早就有生物體在較低水平的游離氧環(huán)境中生存 。
來自魏茨曼科學(xué)研究所的生物分子科學(xué)系教授Dan Tawfik解釋稱，大氧合事件（GOE）的年代本身無可爭議，因為分子氧是由光合微生物產(chǎn)生的 。
在化學(xué)機理上，它能夠利用光能將水分解為質(zhì)子（氫離子）和氧氣 。此過程中產(chǎn)生的電子，被其用于形成儲能化合物（糖分） 。而作為副產(chǎn)物的氧氣，開始被陸續(xù)釋放到周圍環(huán)境中 。
不過目前尚未得到解答的是，氧氣的產(chǎn)生，是否與GOE事件一致？或者甚至在大氧合事件之前，生物體都已經(jīng)獲得了氧氣？
爭論的一種一方認(rèn)為，生物未能在 GOE 事件之前獲得分子氧，理由是此前大氣和海洋環(huán)境，都將把光合作用釋放的任何氧氣都立即用于發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 。
辯論的另一方則表示，光合作用微生物產(chǎn)生的某些氧氣，可能已經(jīng)游離了足夠長的時間，以至于非光合作用生物體甚至仍可在GOE大事件之前就將分子氧奪過去了 。
此外在上述兩種觀點之間，還有一些人提出了略有不同的推測，比如大氣氧合作用形成了“綠洲”或短暫的“波動” 。
研究生Jagoda Jab?ońska認(rèn)為，這件事可以通過回溯蛋白質(zhì)的進化而給出答案 。通過追蹤各種蛋白質(zhì)是如何、以及何時發(fā)生的進化，他們就有證據(jù)表明早期生物是如何開始加工氧氣的 。
類似的系統(tǒng)樹，曾被廣泛用于揭示物種、人種、以及蛋白質(zhì)家族的歷史 。不過Jagoda Jab?ońska決定效仿這一策略，來繪制氧氣酶的進化路線圖 。
為開展研究，她整理了大約130個已知在細(xì)菌和古細(xì)菌中產(chǎn)生或使用氧氣的酶家族 。這些細(xì)菌早在太古代（Archean Eon）就已存在，介于生命出現(xiàn)（約40億年前）和大氧合事件之間 。
接著她又在其中挑選了大約一半的細(xì)菌，并在相關(guān)文獻中仔細(xì)分析了其中36種的進化史，盡管這么做并非易事 。
Dan Tawfik指出，基因可能在某些生物中丟失，并給人留下它們像是在后續(xù)才進化的 。微生物有在水平層面上共享基因，結(jié)果擾亂了系統(tǒng)發(fā)育樹，導(dǎo)致高估了某些酶的年齡，后者是必須得到糾正的 。
最終描繪的系統(tǒng)發(fā)育樹表明，菜葉網(wǎng)，在大約30億年前（GOE大事件的10億年前），就已經(jīng)有了耗氧酶的爆發(fā) 。如果氧氣的使用與GOE吻合，那么耗氧酶應(yīng)該會在后續(xù)進化 。
科學(xué)家進一步研究了這個時間框架，發(fā)現(xiàn)爆發(fā)并非發(fā)生在大氣氧的吸收上，而是細(xì)菌離開海洋、并開始在陸地上定殖的時間，且一些耗氧酶甚至能歐追溯到更遠 。
Daniel Tawfik解釋稱：這項研究證實了這樣一個假設(shè)，即在GOE大事件之前，氧氣就一直持續(xù)地存在于生物圈中 。盡管達到GOE的高水平需要漫長的時間，但那時氧氣已在生物圈中廣泛存在 。
【生物轉(zhuǎn)化中參與氧化反應(yīng)最重要的酶是 參與生物氧化的酶可分為】
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