本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
二十亿年前，大约在大气氧气水平上升的时候，一个细胞吞噬了另一个细胞，但它没有成为午餐，而是成为了地球的改变者，并最终成为了你身体的重要组成部分：线粒体。
这些微小的细胞居民/引擎使它们的宿主细胞突然开始在消化食物时燃烧氧气，这是一种能量来源，极大地扩展了它们从一小口食物中获取能量的能力。这种结合产生的魔力帮助地球上几乎所有的多细胞生命得以进化，变得庞大、复杂，就我们而言，变得毛茸茸的并且容易出现背部问题。
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大多数多细胞生物都会同意这是一个好的举动。然而，长期以来，生物学家们一直在争论，这种流产的午餐是否真的是线粒体的来源，然后，当这一切都尘埃落定时，吞噬者和被吞噬者的身份究竟是什么。
许多线索将我们引向了前一个结论，尤其是线粒体包含着与您细胞自身核DNA分离的自身DNA这一事实，以及线粒体DNA看起来可疑地像细菌DNA。至于后者，吞噬者的身份仍然存在激烈的争论。但是科学家们已经越来越接近第一个线粒体雏形的身份。
多年来，他们已经知道它很可能是一种α-变形菌，并且线粒体与立克次氏体目密切相关，立克次氏体目是一组主要的寄生性细胞内细菌，包括引起斑疹伤寒和落基山斑疹热的生物体。这很有道理：线粒体和细胞内寄生虫显然都有许多适应性，使它们擅长在其他细胞内部生存。
但是，与线粒体/立克次氏体目最密切相关的现存自由生活细菌的身份是什么？最近，生物学家们将其确定为SAR11细菌群的某些成员，最值得注意的是Pelagibacter ubique（普氏佩拉奇菌）（根据分类学代码，它仍然没有被正确命名，所以我使用斜体不太正确）。顾名思义，它可能是地球上最常见的细菌。在合适的条件下，它可以占海水中活细胞的一半，并且也喜欢在淡水中活动。但是瑞典科学家团队最近在《公共科学图书馆·综合》上发表的一篇论文发现，线粒体不仅似乎与该群体 *并非* 最密切相关，而且它们最接近的自由生活亲属可能非常默默无闻。
为了衡量这些细菌之间的关系，并试图更好地确定最接近的自由生活线粒体亲属，科学家们研究了与呼吸相关的线粒体基因的序列。科学家们以前也这样做过，但他们倾向于考虑具有完全测序基因组的细菌群，这些细菌群中充满了医学和农业上重要的细菌，因为这些细菌往往是我们最感兴趣并且基因组被测序的细菌。该研究的作者指出，这并不能很好地涵盖生活在阳光充足、含氧丰富的海洋表面水中的细菌的多样性，而线粒体很可能在这种环境中进化。
因此，他们转向全球海洋调查，这是一项海洋宏基因组测序计划，以了解还有什么。也许令他们惊讶的是，他们发现样本中最密切相关的群体是一个默默无闻的小细菌群，该细菌群在全球海洋调查样本中占海洋表面水细胞群的比例不到1%。他们将其命名为海洋线粒体附属进化枝，或 OMAC。
为了解释早期暗示 SAR11 细菌是线粒体亲属的结果，他们推测 SAR11 进化枝（包括P. ubique）的成员和线粒体立克次氏体进化枝的成员在其 DNA 中富含核苷酸碱基腺嘌呤和胸腺嘧啶（与碱基鸟嘌呤和胞嘧啶相反）。由于大多数其他 α-变形菌富含 GC，这可能是一个趋同特征，导致他们错误地得出结论认为它们是相关的。当他们研究更重要、更保守、AT 含量更低且可能与这些细菌的共同祖先更相似的基因时，他们发现线粒体/立克次氏体与 SAR11/P. ubique *并非* 密切相关。
作者指出，由于我们一直认为有氧呼吸——线粒体（和许多其他细菌）使用氧气从食物中获取更多能量的巧妙技巧——很可能在海洋表面水中进化而来，而一旦大气开始充满氧气，氧气最有可能首先渗透到海洋表面水中（这如何发生是另一个故事），因此线粒体最接近的现存自由生活亲属仍然生活在那里是有道理的。他们还指出，经过数十亿年的气候变化和大规模灭绝，我们线粒体的最后一个自由生活祖先的后代的环境条件很可能已经发生了变化，因此，它们可能不代表海洋细菌聚会中的很大一部分也就不足为奇了。