科学家们已经找到了进一步的证据来支持这一观点，即生命的两个主要领域，古细菌和细菌，被一个很长的系统发育树枝分开，因此是远亲关系。该研究结果发表在今天的《eLife》杂志上。

这一分析增加了关于古细菌域和细菌域在多大程度上不同的持续争论，并揭示了传统方法在估计古生物进化路径方面的局限性。

与细菌和真核生物一起，古细菌构成了生命之树的三个领域。最初，人们认为古菌是一种细菌，其典型特征是能够在极端环境中生存。但是，利用分子数据重建系统发育树和基因测序的进展已经改变了我们对这些生物多样性及其与细菌和真核生物关系的认识。

在生命之树中，生物体之间的分支长度越长，对应的遗传变化的程度就越大。研究古生菌和细菌进化史的科学家通过研究编码细胞机制(涉及产生蛋白质和处理遗传信息)的一组核心基本基因的差异，估算出了分支的长度。但是最近，研究人员使用了细菌和古菌的一套扩展的遗传标记来估计这两个域之间的遗传距离，并提出了一个短得多的分支长度——也就是说，这两个域的关系更密切。

第一作者埃德蒙·穆迪是英国布里斯托尔大学生物科学学院的博士生，他解释说:“最近的研究工作提出了关于估计宇宙生命之树的两个重要问题。”“首先，古生菌和细菌与经典‘核心基因’之间的遗传距离估计可能不能代表整个古代基因组，其次，可能有比之前意识到的更适合研究早期进化史的基因，这可以提高这些估计的精确度和准确性。”

为了调查这些问题，穆迪和他的同事检查了扩大的381基因标记组的进化史，并重新评估了在以前的分析中使用的标记基因组。他们发现了扩展标记集的几个特征，比如域间基因转移和副同源基因——这些基因是通过复制进化而来的，它们为具有相似但不相同功能的蛋白质编码。“我们的数据表明，带有这些特征的标记基因可能会人为地缩短分隔古细菌和细菌区域的分支，”合著者Tara Mahendrarajah说。

传统上使用的基因标记集包括构成核糖体的许多蛋白质的基因——核糖体是细胞翻译DNA的机制。曾经有人提出，如果核糖体蛋白在任何时刻经历了一个加速的进化时期，它可能会导致一个人为的长系统发育树分支。因此，该团队比较了一组核糖体和非核糖体基因标记来估算分支长度，并发现它们是相似的。

联合高级作者Anja Spang, NIOZ的高级科学家，强调:“这些结果不支持核糖体蛋白比非核糖体基因进化更快的假设，并确认核糖体蛋白是系统发育的有用标记。然而，分析表明，即使是目前最好的模型也可能低估了真正的古细菌分支长度和古细菌的多样性。”

“围绕这些问题的辩论确实反映了当前模型的更普遍的局限性:例如，把我们关于早期进化或遗传多样性的观点建立在一小组基因上显然是不令人满意的，”联合资深作者、布里斯托尔大学生物科学学院分子进化副教授汤姆·威廉姆斯补充道。“探索更多基因组中的进化信号是一个重要目标，而之前的研究已经以不同的方式实现了这一目标。”我们的工作表明，包括更现实的基因复制、转移和丢失模型在内的新方法，可以帮助解决一些不同的观点，实现对进化的全基因组估计，同时考虑到单个基因家族的不同进化历史。”

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An estimate of the deepest branches of the tree of life from ancient vertically-evolving genes