生物的生命活動都需要消耗能量，這些能量來自生物體內糖類、脂類和蛋白質等有機物的氧化分解。生物體內有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳、水或其他產物，并且釋放出能量的總過程，叫做呼吸作用（又叫生物氧化）。

    呼吸作用是一種酶促氧化反應。雖名為氧化反應，不論有無氧氣參與，都可稱作呼吸作用（這是因為在化學上，有電子轉移的反應過程，皆可稱為氧化還原反應）。有氧氣參與時的呼吸作用，稱之為有氧呼吸；沒氧氣參與的反應，則稱為無氧呼吸。

　日本海洋研究開發機構高知核心研究所的研究小組，從地下的深水中發現了幾乎連呼吸等普通生命所具備的必要結構都沒有的微生物，這一超出人們常識的發現，有可能成為探索地球初期生命誕生的謎，以及能夠維持生命極限的線索。該研究成果不久前發表在英國有關科學雜志上。

　　在美國的加利福尼亞州，在一處巖石以下1.2公里處發現有罕見泉水涌出。這種泉水為超堿性、超還原性，幾乎沒有氧、碳、磷等維持生命的必要物質，被認為是與約40億年前地球初期相似的非常殘酷的環境。

　　該研究小組分析了在水中棲息的微生物的基因組(全遺傳信息)，并確定了27種微生物。結果發現，有七成是呼吸和被稱為合成“ATP”能量代謝等生命基本結構都不具備的未知微生物，基因組內只有復制和細胞膜合成等功能，可謂傳統生物中最小的染色體。微生物附著在巖石上，可以看出是從巖石的礦物質中獲取能量，但尚不知其結構。

　已知地球初期是幾乎沒有氧氣的超還原環境，這種微生物可能是在地球初期誕生的原始生命。研究者認為，在非常嚴酷的環境中有常識外的微生物存在，是十分令人稱奇的，或許成為研究地球外生命的線索。