20世紀(jì)70年代，卡爾博士率先研究了原核生物的進(jìn)化關(guān)系。他沒(méi)有按常規(guī)靠細(xì)菌的形態(tài)和生物化學(xué)特性來(lái)研究，而是靠分析由DNA序列決定的另一類(lèi)核酸--核糖核酸（RNA）的序列分析來(lái)確定這些微生物的親緣關(guān)系。我們知道，DNA是通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成來(lái)表達(dá)它決定某個(gè)生物個(gè)體遺傳特征的，其中必須通過(guò)一個(gè)形成相應(yīng)RNA的過(guò)程。并且蛋白質(zhì)的合成必須在一種叫做核糖核蛋白體的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行。因此細(xì)胞中最重要的成分是核糖核蛋白體，它是細(xì)胞中一種大而復(fù)雜的分子，它的功能是把DNA的信息轉(zhuǎn)變成化學(xué)產(chǎn)物。核糖核蛋白體的主要成分是RNA，RNA和DNA分子非常相似，組成它的分子也有自己的序列。

由于核糖核蛋白體對(duì)生物表達(dá)功能是如此重要，所以它不會(huì)輕易發(fā)生改變，因?yàn)楹颂呛说鞍左w序列中的任何改變都可能使核糖核蛋白體不能行使它為細(xì)胞構(gòu)建新的蛋白質(zhì)的職責(zé)，那么這個(gè)生物個(gè)體就不可能存在。因此我們可以說(shuō)，核糖核蛋白體是十分保守的，它在數(shù)億萬(wàn)年中都盡可能維持穩(wěn)定，沒(méi)有什么改變，即使改變也是十分緩慢而且非常謹(jǐn)慎。這種緩慢的分子進(jìn)化速率使核糖核蛋白體RNA的序列成為一個(gè)破譯細(xì)菌進(jìn)化之謎的材料。烏斯通過(guò)比較許多細(xì)菌、動(dòng)物、植物中核糖核蛋白體的RNA序列，根據(jù)它們的相似程度排出了這些生物的親緣關(guān)系。

烏斯和他的同事們研究細(xì)菌的核糖核蛋白體中RNA序列時(shí)，發(fā)現(xiàn)并不是所有的微小生物都是親戚。他們發(fā)現(xiàn)原來(lái)我們以為同是細(xì)菌的大腸桿菌和能產(chǎn)生甲烷的微生物在親緣關(guān)系上竟是那么不相干。它們的RNA序列和一般細(xì)菌的差別一點(diǎn)也不比與魚(yú)或花的差別小。產(chǎn)甲烷的微生物在微生物世界是個(gè)異類(lèi)，因?yàn)樗鼈儠?huì)被氧氣殺死，會(huì)產(chǎn)生一些在其它生物中找不到的酶類(lèi)，因此他們把產(chǎn)生甲烷的這類(lèi)微生物稱(chēng)為第三類(lèi)生物。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)還有一些核糖核蛋白體RNA序列和產(chǎn)甲烷菌相似的微生物，這些微生物能夠在鹽里生長(zhǎng)，或者可以在接近沸騰的溫泉中生長(zhǎng)。而我們知道，早期的地球大氣中沒(méi)有氧氣，而含有大量氨氣和甲烷，可能還非常熱。在這樣的條件下植物和動(dòng)物無(wú)法生存，對(duì)這些微生物卻非常合適。在這種異常地球條件下，只有這些奇異的生物可以存活，進(jìn)化并在早期地球上占統(tǒng)治地位，這些微生物很可能就是地球上最古老的生命。

因此，烏斯把這類(lèi)第三生物定名為古生菌（Archaea），成為和細(xì)菌域、真核生物域并駕齊驅(qū)的三大類(lèi)生物之一。他們開(kāi)始還沒(méi)有如此大膽，只是稱(chēng)為古細(xì)菌（Archaebacteria），后來(lái)他們感到這個(gè)名詞很可能使人誤解是一般細(xì)菌的同類(lèi)，顯不出它們的獨(dú)特性，所以干脆把“bacteria”后綴去掉了。這就是古生菌一詞的來(lái)由。