מיזוג בין שני יצורים פשוטים יצר את הפרוקריוטים - היצורים הראשונים שיכלו לבצע פוטוסינתזה ולחמצן את כדור הארץ. תהליך זה איפשר אחר כך התפתחותם של כל היצורים המורכבים
בני האדם לא יכלו היום להלך על כדור הארץ אלמלא מיזוג עתיק בין שני יצורים חד-תאיים המכונים פרוקריוטים, כך עולה ממחקר שמומן ע"י נאס"א.
באמצעות השוואת החלבונים בלמעלה מ-3,000 סוגים שונים של פרוקריוטים – סוג של יצור חד תאי ללא גלעין, הראה הביולוג המולקולרי ג'יימס לייק מאוניברסיטת קליפורניה והמרכז לאסטרו-ביולוגיה בלוס אנג'לס כי שני סוגים עיקריים של חיידקים פשוטים יחסית התמזגו ביחד לפני למעלה מ-2.5 מיליארד שנה. המחקר של לייק חשף מסלול חדש לאבולוציה של החיים על כדור הארץ. תובנה זו פורסמה בגרסה המקוונת של כתב העת נייצ'ר ב-20 באוגוסט.
סימביוזה פנימית זו, או המיזוג של שני התאים, איפשר את התפתחותו של יצור יציב ומוצלח בעל היכולת להשתמש באנרגיה מאור השמש באמצעות הפוטוסינתזה. התפתחות אבלוציונית נוספת הובילה ליצורים פוטוסינטטיים שיצרו חמצן כתוצר לואי. החימצון של אטמוספירת כדור הארץ בזכות אותו תוצר לואי, השפיעה על האבולוציה של החיים, והובילה להתפתחות יצורים מורכבים יותר הצורכים חמצן, שהם אבות אבותיהם של היצורים המודרניים נושמי החמצן, לרבות בני האדם.
"חיים עילאיים לא יכלו להתפתח ללא אירוע זה" אמר לייק. "אלו יצורים חשובים מאוד. בזמן ששני פרוקריוטים מוקדמים התפתחו, לא היה חמצן באטמוספירה. בני האדם לא יכלו לחיות. אף יצור נושם חמצן לא יכול היה לחיות.
המנגנון הגנטי והארגון המבני של שני יצורים אלה התמזגו ויצרו סוג חדש של פרוקריט – פרוקריוט בעל ממברנה כפולה, cyanobacteria, שהפך ליצרן החמצן הראשוני על כדור הארץ, ואשר יצר מספיק חמצן כדי לשנות את ההרכב הכימי של האטמוספירה ולהכין את הבנה לאבולוציה של היצורים המורכבים יותר – בלעי החיים והצמחים.
עבודה זו מספקת התקדמות בהבנה שלנו כיצד קבוצה של יצורים הצליחה ללמוד לנצל את השמש ולגרום לשינוי הסביבתי הגדול ביותר על כדור הארץ מאז ומעולם, תוצאה טובה במקרה זה." אמר קארל פילצ'ר, מנהל המכון לאסטרוביולוגיה של נאס"א במרכז המחקר איימס של נאס"א בקליפורניה, שמימן את המחקר ביחד עם הקרן הלאומית למדע בארלינגטון, וירג'יניה.
מכון האסטרוביולוגיה של נאס"א הוא שותפות בין נאס"א, 14 קבוצות אמריקניות ושש קבוצות בינלאומיות. מטרת המכון היא לקדם, ךבצע ולהוביל מחקרים בין תחומיים באסטרוביולוגיה, להדריך דור חדש של חוקרים בתחום, ולחלוק את ההתרגשות של האסטרוביולוגיה, עם תלמידים בכל הגילאים.
המכון הוא חלק מתוכנית האסטרוביולוגיה של נאס"א שמרכזה בוושינגטון. התוכנית תומכת במחקרים אודות מוצא החיים, האבולוציה, תפוצתם והעתיד של החיים על כדור הארץ, וכן אודות הפוטנציאל לחיים במקומות אחרים ביקום.