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Bioenergetics evolution: the link between Earth's and Life's history

Veröffentlichungen: Beitrag in FachzeitschriftArtikelPeer Reviewed

Abstract

The history of life intrigues both researchers and society, as it is human nature to question our origins. Our understanding of microbial evolution comes mainly from genomic data and geological evidence. Recent advances in sequencing technologies are revealing vast insights into microbial diversity, especially among uncultured lineages. While metagenomics indicates the existence of novel lineages, their ecological functions remain unknown. To unlock these mysteries, we need to shift focus from genomics to understanding their physiology. A barrier to understanding environmental microbes lies in our limited knowledge of their energy-harnessing and conservation strategies. Phylogenetic trees built from universal genes can group thousands of lineages but fail to capture the entire genome or reflect key physiological traits, especially with lateral gene transfer complicating evolutionary patterns. To deepen our knowledge of microbial evolution, a promising strategy combines large-scale comparative phylogenetic analyses of genes related to physiology with experimental data. Geochemical records of ancient energy sources can act as evolutionary constraints. This top-down approach would help rule out traits that could not be ancient, narrowing the physiological possibilities of early microbial life. Focusing on how microbes harnessed energy during evolution could bridge the gap between geochemistry and microbiology, providing testable predictions about bioenergetic transitions.This article is part of the discussion meeting issue 'Chance and purpose in the evolution of biospheres'.

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer20240102
FachzeitschriftPhilosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences
Jahrgang380
Ausgabenummer1931
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 7 Aug. 2025

Fördermittel

This project has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation (grant agreement 803768). For funding, A.P. and S.N. acknowledge support from the Wiener Wissenschafts, Forschungs- und Technologiefonds (Austria) (grant VRG15-007 to F.L.S.), and V.K. and J.Z.B. acknowledge support from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation programme (grant agreement 803768 to F.L.S.). Acknowledgements

ÖFOS 2012

  • 106005 Bioinformatik

Fingerprint

Untersuchen Sie die Forschungsthemen von „Bioenergetics evolution: the link between Earth's and Life's history“. Zusammen bilden sie einen einzigartigen Fingerprint.
  • EvolPhysiol: Evolution of Physiology: The link between Earth and Life

    Baltazar de Lima de Sousa, M. F. (Projektleiter*in), Jandl, N. (Projektadministrator*in), van Ham, J. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Nascimento Lemos, L. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Hilts, A. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Naumann, U. (Technische*r Projektmitarbeiter*in), Karavaeva, V. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Neukirchen, S. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Iziumova, I. (Technische*r Projektmitarbeiter*in), Ponce Toledo, R. I. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Zamarreno Beas, J. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Ivesic, C. (Technische*r Projektmitarbeiter*in), Leitgeb, C. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in) & Rodrigues de Oliveira, T. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in)

    1/02/1931/01/25

    Projekt: Forschungsförderung

  • Pan-Metabolic Profiling of Archaea: The Ecology of Genomics

    Baltazar de Lima de Sousa, M. F. (Projektleiter*in), Jandl, N. (Projektadministrator*in), Neukirchen, S. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Nair, G. M. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Pichlhöfer, E. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Spiegelhofer, J. (Projektadministrator*in), Pruckner, C. (Technische*r Projektmitarbeiter*in), van Ham, J. (Projektmitarbeiter*in), Padalko, A. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in), Schleper, C. (Wissenschaftliche*r Projektmitarbeiter*in) & Ellis, C. (Technische*r Projektmitarbeiter*in)

    1/06/1630/09/25

    Projekt: Forschungsförderung

Zitationsweisen