Реакции представителей царства монер (Monera) на молекулярный кислород удивительно разнообразны, особенно в сравнении с однотипным аэробиозом эукариот. Группы микроорганизмов, дивергировавшие значительно раньше, такие как актинобактерии, бациллы, спирохеты и цианобактерии, сумели по-разному, хотя и аналогичным образом приспособиться к накоплению кислорода на планете. Развитие устойчивости к кислороду, вероятно, началось прежде всего у фотосинтетиков, продуцировавших этот газ. За механизмами обезвреживания кислорода последовала выработка дыхательного обмена и других способов непосредственной утилизации O2. Устойчивыми к кислороду и даже способными его использовать стали некоторые представители почти всех главных групп анаэробных прокариот. По меньшей мере одна из этих устойчивых форм оказалась прародительницей бактерий, которые позже превратились в митохондрии.
Соединения углерода, вырабатываемые фотосинтезирующими микроорганизмами, вероятно, создавали базу для сложных микробных сообществ. Прямым указанием на существование в прошлом таких микрокосмов служат строматолиты — остатки микробных сообществ, особенно обильно представленные в осадочных породах возрастом от 2400 млн. до 500 млн. лет. Примерно 2 млрд лет назад один за другим происходили различные эволюционные «эксперименты» по созданию метаболического разнообразия. Почти любое органическое вещество, образуемое прокариотами, может метаболизироваться другими прокариотами-либо отдельными особями, либо группами взаимодействующих видов. Способность к выработке специфических ферментов может передаваться в пределах одного вида или группы родственных видов с помощью вирусоподобных частиц, называемых плазмидами. Эти частицы создают возможность быстрого распространения эволюционных новинок в бактериальных популяциях даже без мутаций. Микробы способны разлагать и такие прочные волокнистые материалы, как целлюлоза и хитин. Столь же поразительны биосинтетические способности прокариот: из углекислоты, нескольких солей и восстановленных неорганических соединений, служащих источниками энергии, микроорганизмы-хемоавтотрофы могут синтезировать в содержащей кислород неосвещенной воде все сложнейшие макромолекулы, необходимые для роста и размножения. Для одних прокариот окисление метана или аммиака — единственный источник энергии, другие же продуцируют метан или аммиак в качестве конечных продуктов метаболизма. Некоторые бактерии окисляют метан даже в отсутствие газообразного кислорода; окислителем служит сульфат. Водород, азот, кислород и углекислота — все они могут связываться, т. е. превращаться в органические соединения. Сероводород может окисляться до серы; сера, отложенная анаэробными фотосинтезирующими серобактериями, может быть затем аэробно окислена в сульфат, который в свою очередь может быть снова восстановлен до сероводорода и возвращен в ил сульфат-восстанавливающими организмами. Эти биохимические процессы, протекавшие сначала в отсутствие, а затем в присутствии кислорода, приводили, как и ныне, к системам круговорота элементов еще тогда, когда не было животных, грибов, растений и даже протоктистов.
Источник: Л. Маргелис. Роль симбиоза в эволюции клетки. Пер. В.Б. Касинова, Е.В. Кунина. Под ред. Б.М. Медникова. Издательство «Мир». Москва. 1963