研究人员说，最早的细胞是不稳定的化学系统，通过将少量摇晃的碳基组装结合在一起，可以生存。
地球上的所有生命都是基于碳。为了从碳产生生物，有机体进行化学反应，例如光合作用，以从环境中的二氧化碳产生有机化合物。这些机制被称为碳固定，构成了地球非生命化学及其生命之间最大的桥梁。
所有固定碳的生物都以六种方式之一。目前尚不清楚六种类型中的哪种是首先出现的，以及它们的发展与环境和生物学变化是如何联系在一起的。映射这种重要化学的演变将揭示地球生命的根源。
现在，科学家已经将现代生活中的六种碳固定方法追溯到可能是一种祖先形式。
研究人员通过查看基因的集合和代谢的各个方面，并看到它们的相似或不同，从而创造了固定碳机制的家谱。从这些相关性模式中，它们重建了碳固定的完整进化史。
进行碳固定的最早寿命显然将多种固定机制结合在一起。这种冗余在现代细胞中未见，使早期的生活具有鲁棒性，以弥补其对内部化学的缺乏精致的控制。 [照片：8个极端生物这是给出的
圣达菲研究所的物理学家埃里克·史密斯（Eric Smith）说：“最早的细胞似乎是摇摇欲坠的组件，其各个部分不断地出现和崩溃。” “如何通过这种摇摇欲坠的支持来维持任何新陈代谢？钥匙是并发和持续的冗余。”
这种冗余是后来拆分的基础，该基础创造了最早的主要分支生命之树。例如，第一个主要的生命形式分裂 - 在拥有蓝绿色藻类的祖先和大多数其他细菌的分支之间，以及包括古细菌的分支，包括Archaea，这是其他主要的单细胞微生物的早期早期组 - 地球上最早的氧气外观。那时，氧气对生物有毒，因为它们无法利用它。造成的危险氧导致这些分支的分歧 - 这些谱系显然在历史上的不同点面临着氧气，在它们追求不同的进化路径之后，导致了对氧气反应的不同方式。
一旦早期细胞具有更精致的化学成分，例如，膜可以更好地控制其含量，或者更好地控制特定反应的酶，以可预测的方式开发的生命，以响应环境因素，例如碳酸盐增加的碱度。这与人们普遍认为运气统治的信念相反进化创新，回顾和重播进化史可能会导致一生的生活树。
圣达菲研究所的化学家罗吉尔·布拉克曼（Rogier Braakman）对生命科学（Livescience）说：“基本化学和物理学在早期进化的结构中起着巨大的作用，而不是随机机会。”
仍然不确定是否有一个拥有所有这些的祖先生物碳固定机制布拉克曼说。他说：“可能是有一个紧密耦合的生物社区定期将其部位换成，这是后来的特定谱系。” “我们的方法在这一点上没有区分单个生物体或生物体社区。”
研究人员计划研究其他代谢途径，即氨基酸的合成，以阐明更大的早期进化图。
科学家本周在PLOS计算生物学杂志上详细介绍了他们的发现。
