盡管在許多真核生物中是突變和有性繁殖驅動了遺傳創新，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。傳統的系統發生研究是根據編碼核糖體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%，并且我們發現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發生密切反映了古細菌特異性基因的系統發生，表明每個目的產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，種系發生揭示在產甲烷古菌（methanogenic archaea）中有83%的細菌基因導入。產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。