盡管在許多真核生物中是突變和有性繁殖驅動了遺傳創(chuàng)新，對于生命中*的單細胞領域：古細菌和細菌而言，水平基因轉移是獲得新性狀的一種關鍵機制。

水平基因轉移, 又稱橫向基因轉移, 指不同于常規(guī)的由親代到子代的垂直基因傳遞, 能跨越種間隔離, 在親緣關系或遠或近的生物有機體間進行的遺傳信息轉移. 通過將新基因導入現(xiàn)有的基因組, 水平基因轉移能幫助受體生物繞過通過點突變和重組創(chuàng)造新基因的緩慢過程, 從而加速基因組的革新和進化。

“我們往往認為進化是以一種漸進的方式推進，點點滴滴的點突變沿著不同的譜系累積，促成了分化和一些新的物種。傳統(tǒng)的系統(tǒng)發(fā)生研究是根據(jù)編碼核糖體RNA和其他基礎功能的通用基因，但這些只代表了微生物基因組的1%。我們一直在檢測其余的99%，并且我們發(fā)現(xiàn)了一些非常令人驚訝的事情。”

在分析的古細菌基因中大約有三分之一在細菌基因組中具有同系物，在13個古細菌目中遺傳輸入的系統(tǒng)發(fā)生密切反映了古細菌特異性基因的系統(tǒng)發(fā)生，表明每個目的產(chǎn)生都與基因獲得相一致。“對于古細菌的每一個分支來說，獲得大量的細菌基因似乎是導致各個進化枝分離與特化的關鍵事件，“上海滬宇研究人員說。

尤其是，種系發(fā)生揭示在產(chǎn)甲烷古菌（methanogenic archaea）中有83%的細菌基因導入。產(chǎn)甲烷古菌一直被認為是zui古老的古細菌群，具有簡單的代謝——在存在氫氣的情況下二氧化碳厭氧還原為甲烷。