Cyanobacteria can oxidize water using light energy, and which causes evolving oxygen molecules. In the history of life on the Earth, the origin of cyanobacteria is not so old, and anoxygenic photosynthesis has been established prior to the first appearance of oxygenic photosynthesis. Such phototrophs that photosynthesize without oxygen production still survive up to now and frequently found in various environments. Anoxygenic photosynthetic bacteria are taxonomically divided into four groups: filamentous anoxygenic phototrophic bacteria (FAPB), purple bacteria (PB), green sulfur bacteria (GSB), and heliobacteria (HB). Cyanobacteria are known to use two different types of photopigment-containing protein complex, i.e., photosystem I (PS I) and photosystem II (PS II), in their oxygenic photosynthesis, whereas anoxygenic phototrophs possess only one of two photosystem-types. GSB and HB contain a PS I-type photosystem in their photosynthesis, while FAPB and PB contain a PS II-type photosystem. The phylogenetic analysis based on 16S rRNA sequence and comparison of the photochemical structure among the phototrophic bacteria suggested that the origin of anoxygenic photosynthesis is much older than that of oxygenic photosynthesis and a photosynthetic core complex in the first phototroph appeared to be similar to a PS II-type photosystem. In the evolutionary pathway of photosynthesis, a PS II-type phototroph emerged first, and then a PS I-type phototroph came out. Oxygenic photosynthesis that appeared subsequently to anoxygenic photosynthesis originated from genetic incorporation of these two different types of photosystems.

生命の初期進化の重要な出来事はすべて先カンブリア時代に起こったといってよい．生命進化を探る上で重要な物証となる先カンブリア時代の化石記録については，その数や質的にも制約が多かった．地球化学的な分析の導入や，保存状態の良い化石が複数見つかる中で，生命の初期進化に関する研究は単純な形の比較を超えた新しい角度からの議論に進みつつある．初期生命進化に対する化石記録からの最新のアプローチを簡単に紹介したい．生命の初期進化に関して注目される重要な出来事は，生命活動の開始，光合成細菌の出現，多細胞動物の出現などである．初期生命の化石記録の研究は19億年前のバクテリア形態に似た化石の記載から始まったが，その後バクテリア状の化石の発見は35億年前にまでさかのぼることになる．さらに地球化学的な手法によって生命活動の評価が議論されるようになってきた．光合成活動を確認することは難しいが，産出する地層の情報から評価する動きが出ている．多細胞動物の出現については，約5億5千万年前ごろから豊富に産出するエディアカラ生物群が有力な化石記録とされてきた．しかし，これが現生の多細胞動物ではないという議論もある．三次元形態保存の良い化石にもとづいてエディアカラ生物群化石がなにものであったのか探る研究が進んでいる．