尽管在许多真核生物中是突变和有性繁殖驱动了遗传创新，对于生命中*的单细胞领域：古细菌和细菌而言，水平基因转移是获得新性状的一种关键机制。

水平基因转移, 又称横向基因转移, 指不同于常规的由亲代到子代的垂直基因传递, 能跨越种间隔离, 在亲缘关系或远或近的生物有机体间进行的遗传信息转移. 通过将新基因导入现有的基因组, 水平基因转移能帮助受体生物绕过通过点突变和重组创造新基因的缓慢过程, 从而加速基因组的革新和进化。

“我们往往认为进化是以一种渐进的方式推进，点点滴滴的点突变沿着不同的谱系累积，促成了分化和一些新的物种。传统的系统发生研究是根据编码核糖体RNA和其他基础功能的通用基因，但这些只代表了微生物基因组的1%。我们一直在检测其余的99%，并且我们发现了一些非常令人惊讶的事情。”

在分析的古细菌基因中大约有三分之一在细菌基因组中具有同系物，在13个古细菌目中遗传输入的系统发生密切反映了古细菌特异性基因的系统发生，表明每个目的产生都与基因获得相一致。“对于古细菌的每一个分支来说，获得大量的细菌基因似乎是导致各个进化枝分离与特化的关键事件，“上海沪宇研究人员说。

尤其是，种系发生揭示在产甲烷古菌（methanogenic archaea）中有83%的细菌基因导入。产甲烷古菌一直被认为是zui古老的古细菌群，具有简单的代谢——在存在氢气的情况下二氧化碳厌氧还原为甲烷。