科學家在活的微生物中使用光捕獲的蛋白來重建地球上遠古生物的生命。這些努力可以幫助我們識別其他行星上存在外星生命的跡象，這些行星的大氣可能更接近於我們早期的前氧行星。
地球上最早的生物，包括細菌和稱為古細菌的單細胞生物，居住在一個主要是海洋的星球上，沒有臭氧層來保護它們免受太陽輻射。這些微生物進化出視紫紅質（rhodopsin），一種能夠將陽光轉化為能量的蛋白質，並利用它們為細胞過程提供動力。
加州大學河濱分校的天體生物學家、描述該研究的研究的合著者 Edward Schwieterman 說：“在早期的地球上，能源可能非常稀缺。細菌和古細菌想出了如何在沒有光合作用所需的複雜生物分子的情況下利用來自太陽的豐富能量”。
視紫紅質與人眼中的視桿細胞和視錐細胞有關，使我們能夠區分明暗並看到顏色。它們還廣泛分佈在現代生物和環境中，例如鹽池，呈現出彩虹般的鮮艷色彩。
科學家團隊使用一種稱為機器學習的人工智能，分析了來自世界各地的視紫紅質蛋白質序列，並追蹤它們如何隨着時間的推移而進化。然後，他們創建了一種家譜，使他們能夠重建 2.5 到 40 億年前的視紫紅質，以及他們可能面臨的條件。
他們的發現在最近發表在《分子生物學與進化》雜誌上的一篇論文中進行了詳細介紹。
現代視紫紅質吸收藍色、綠色、黃色和橙色光，並且由於它們不吸收或互補色素的光而呈現粉紅色、紫色或紅色。然而，根據該團隊的重建，古代視紫紅質被調整為主要吸收藍光和綠光。
由於古代地球還沒有臭氧層的好處，研究小組推測，數十億年前的微生物生活在水柱中數米深的地方，以保護自己免受地表強烈的 UVB 輻射。藍光和綠光最能穿透水，因此最早的視紫紅質很可能主要吸收這些顏色。