微生物生命在地球历史中占据主导地位，但留下的化石记录却十分稀少，这极大地阻碍了我们对远古时期生物演化的理解。不过，细菌的新陈代谢在地球化学记录中留下了印记，其中最显著的便是大氧化事件（Great Oxidation Event，GOE）。研究人员将机器学习与系统发育调和相结合，推断细菌祖先向有氧生活方式的转变，并将其与 GOE 相联系，以此校准细菌时间树。现存的细菌门可追溯到太古宙（Archaean）和元古宙（Proterozoic），而细菌科则可追溯到显生宙（Phanerozoic）之前。研究推断，大多数细菌门在祖先时期是厌氧的，在 GOE 之后才采用有氧生活方式。然而，在蓝藻祖先中，有氧代谢可能早于 GOE 出现，这或许促进了蓝藻中含氧光合作用的演化。