动物必需微量物质钴胺素的合成路径是如何进化的？

近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所植物营养创新团队首次构建了微生物钴胺素合成基因与物种的时间图谱，相关成果发表于《美国科学院院刊》（PNAS）。

钴胺素仅能由部分细菌和古菌合成，是大多数动物和微生物必需的微量物质，在生态系统和生命演化中发挥了基础性作用，但其合成能力的进化历史长期缺乏系统研究。

研究发现，钴胺素合成通路逐步演化，部分前体合成路径早于完整合成者，说明类钴胺素化合物在完整途径出现前便已存在。

无氧合成者最早出现于约24.58亿年前，好氧合成者则出现于约17.84亿年前，显著晚于地球大气氧气浓度大幅升高的重大事件，体现了生物进化与地球环境演变的紧密关联。

研究结果为理解钴胺素在全球生态系统演化中的角色提供了时间标尺，揭示了微生物代谢与地球环境演变的相互作用，为探索物种间营养互作与生物进化提供了重要科学依据。

该研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目支持。