Acumulación de O2 na atmosfera terrestre. As liñas vermellas e verdes representan o rango das estimacións, mentres que o tempo está medido en miles de millóns de anos (Ga).
  
Estadio 1 (3,85–2,45 Ga): Practicamente non hai O2 na atmosfera.
  
Estadio 2 (2,45–1,85 Ga): Producíase O2 pero era absorbido nos océanos e rochas do leito do mar.
  
Estadio 3 (1,85–0,85 Ga): O O2 empeza a escapar dos océanos, pero é absorbido polas superficies terrestres e a formación da capa de ozono.
  
Estadios 4 e 5 (0,85 Ga–actualidade): Os sumidoiros de O2 están cheos, o gas acumúlase.
A **historia xeolóxica do oxíxeno** describe como se foi xerando este gas e acumulando na atmosfera terrestre, que inicialmente carecía del en estado libre. Antes de que evolucionase a fotosíntese, a atmosfera terrestre carecía de oxíxeno libre (O2). Os organismos fotosintéticos procariotas que producían O2 como un produto residual viviron moito antes de que se producise a primeira acumulación de oxíxeno na atmosfera, seguramente hai 3,5 miles de millóns de anos. O oxíxeno que produciron foi rapidamente retirado da atmosfera polas reaccións co ferro disolto no mar. Esta "oxidación en masa" do ferro orixinou a deposición de óxido de ferro no fondo oceánico, formando formacións de ferro bandeado. O oxíxeno só empezou a permanecer na atmosfera en pequenas cantidades aproximadamente uns 50 millóns de anos antes do comezo do Evento da grande oxixenación. Esta oxixenación en masa da atmosfera tivo como resultado unha rápida acumulación de oxíxeno libre. Ás taxas actuais de produción primaria, os organismos fotosintéticos actuais poderían producir a concentración de oxíxeno que hai hoxe en só 2000 anos. En ausencia de plantas, a taxa de produción de oxíxeno pola fotosíntese era máis lenta no Precámbrico e as concentracións de O2 alcanzadas eran de menos do 10% da actual e probabemente flutuaron amplamente; o oxíxeno mesmo puido ter desaparecido de novo da atmosfera hai arredor de 1,9 miles de millóns de anos. Estas flutuacións nas concentracións de oxíxeno tiveron pouco efecto directo sobre a vida, e non se observaron extincións en masa ata a aparición de vida complexa aproximadamente a comezos do Cámbrico, hai 541 millóns de anos. A presenza de O  
2 proporcionou novas oportunidades á vida. O metabolismo aerobio é máis eficaz que o anaerobio, e a presenza de oxíxeno creou novas oportunidades que a vida podía explorar.:214, 586 Desde o comezo do Cámbrico, as concentracións de oxíxeno atmosférico flutuaron entre o 15% e o 35% do volume atmosférico. Alcanzouse un máximo do 35% cara ao final do Carbonífero (hai uns 300 millóns de anos), un pico que puido ter contribuído á aparición de insectos e anfibios de gran tamaño naquela época. Aínda que as actividades humanas como a queima de combustibles fósiles, afectan á concentración relativa de dióxido de carbono e ao efecto invernadoiro, o seu efecto sobre as concentracións de oxíxeno, que son moito maiores, é menos significativo.

Efectos sobre a vida
--------------------

Liña do tempo da vida na Terraver • conversa • editar-4500 —–-4000 —–-3500 —–-3000 —–-2500 —–-2000 —–-1500 —–-1000 —–-500 —–0 —**Vida simple*****Fotosíntese*****Eucariotas****Vida multicelular  
complexa****Animais terr.****Plantas e**"**Dinosauros**"**Mamíferos****Flores** ←Primeira Terra (-4540)←Primeira auga←Primeira vida (-4100)←Bombardeo meteorítico←Primeiro oxíxeno←Oxíxeno atmosférico←Gran evento de O2←Primeiras reproducións sexuais←Biota de Ediacara←Explos. cámbrica←Primeiros humanosF  
a  
n  
e  
r  
z  
c P  
r  
o  
t  
e  
r  
o  
z  
o  
i  
c  
o A  
r  
c  
a  
i  
c  
oH  
á  
d  
i  
c  
oEscala do eixe: millóns de anos.
A concentración de oxíxeno na atmosfera cítase a miúdo como un posible contribuínte a fenómenos evolutivos a grande escala, como a orixe da biota de Ediacara multicelular, a explosión cámbrica, as tendencias na evolución no tamaño do corpo dos animais e outros eventos de extinción e diversificación.

O gran tamaño dos insectos e anfibios do Carbonífero, cando a concentración de oxíxeno na atmosfera chegou ao 35%, atribuíuse por algúns autores a que eses animais teñen un metabolismo cunha difusión de oxíxeno limitada e non poden crecer se a concentración de oxíxeno é baixa. Pero o ensaio de Haldane indica que isto só se podería aplicar aos insectos. Porén, a base biolóxica para esta correlación non é firme, e diversas evidencias indican que a concentración de oxíxeno non é un factor limitante do tamaño nos modernos insectos. Ademais, non hai unha correlación significativa entre o oxixeno atmosférico e o tamaño corporal máximo no resto do rexistro xeolóxico. As restricións ecolóxicas poden explicar mellor o tamaño pequeno das libélulas post-carboníferas, por exemplo a aparición de competidores voadores en épocas posteriores, como os pterosauros, aves e morcegos.

O aumento das concentracións de oxíxeno foron citadas como un dos diversos impulsores da diversificación evolutiva, aínda que os argumentos fisiolóxicos nos que se basean son cuestionables, e non hai un padrón claramente evidente entre as concentracións de oxíxeno e a taxa de evolución. A ligazón máis celebrada entre o oxíxeno e a evolución ocorreu ao final da última glaciación de Terra bóla de neve, na que se encontrou a primeira vida multicelular complexa no rexistro fósil. Baixo concentracións de oxixeno baixas e antes da evolución da fixación do nitróxeno, os compostos de nitróxeno bioloxicamente dispoñibles estaban presentes en cantidades limitadas  e as periódicas "crises do nitróxeno" podían facer que o océano fose pouco hospitalario para a vida. As concentracións significativas de oxíxeno foron un dos requisitos para a evolución da vida complexa. Os modelos baseados nos principios do uniformismo (é dicir, extrapolando as dinámicas oceánicas dos tempos actuais a tempos máis pretéritos) suxiren que ditas concentracións só se alcanzaron inmediatamente antes da primeira aparición dos metazoos no rexistro fósil. Ademais, as condicións oceánicas anóxicas ou que dalgún outro xeito fosen quimicamente "desagradables", que lembran ás que se supón que inhiben a vida microscópica, volveron a darse a intervalos ao longo do Cámbrico temperán e tamén no Cretáceo, sen efectos aparentes sobre as formas de vida daqueles tempos. Isto podería indicar que as sinaturas xeoquímicas que se encontran nos sedimentos oceánicos reflicten a atmosfera dun modo diferente antes do Cámbrico, quizais como resultado do modo fundamentalmente diferente de recirculación dos nutrientes en ausencia de comedores de plancto.

Unha atmosfera rica en oxíxeno pode causar a liberación de fósforo e ferro das rochas, por meteorización destas, e estes elementos quedan dispoñibles para o sostemento de novas especies cuxos metabolismos necesitan estes ementos en forma de óxidos.

Notas
-----

1. ↑  Holland, H. D. (2006). "The oxygenation of the atmosphere and oceans". *Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences* **361** (1470): 903–915. PMC 1578726. PMID 16754606. doi:10.1098/rstb.2006.1838.
2. 1 2  Zimmer, Carl (3 October 2013). "Earth's Oxygen: A Mystery Easy to Take for Granted". *New York Times*. Consultado o 3 October 2013.
3. ↑  Dutkiewicz, A.; Volk, H.; George, S. C.; Ridley, J.; Buick, R. (2006). "Biomarkers from Huronian oil-bearing fluid inclusions: an uncontaminated record of life before the Great Oxidation Event". *Geology* **34** (6): 437. Bibcode:2006Geo....34..437D. doi:10.1130/G22360.1.
4. ↑  "Earth's youngest banded iron formation implies ferruginous conditions in the Early Cambrian ocean - Scientific Reports". *Nature*. Consultado o 2019-07-23.
5. ↑  "Banded iron formations facts, information, pictures". *Encyclopedia.com*. Consultado o 2018-02-22.
6. ↑  Anbar, A.; Duan, Y.; Lyons, T.; Arnold, G.; Kendall, B.; Creaser, R.; Kaufman, A.; Gordon, G.; Scott, C.; Garvin, J.; Buick, R. (2007). "A whiff of oxygen before the great oxidation event?". *Science* **317** (5846): 1903–1906. Bibcode:2007Sci...317.1903A. PMID 17901330. doi:10.1126/science.1140325.
7. ↑  Dole, M. (1965). "The Natural History of Oxygen". *The Journal of General Physiology* **49** (1): Suppl:Supp5–27. PMC 2195461. PMID 5859927. doi:10.1085/jgp.49.1.5.
8. ↑  Frei, R.; Gaucher, C.; Poulton, S. W.; Canfield, D. E. (2009). "Fluctuations in Precambrian atmospheric oxygenation recorded by chromium isotopes". *Nature* **461** (7261): 250–253. Bibcode:2009Natur.461..250F. PMID 19741707. doi:10.1038/nature08266. Resumo divulgativo.
9. 1 2  Butterfield, N. J. (2007). "Macroevolution and macroecology through deep time". *Palaeontology* **50** (1): 41–55. doi:10.1111/j.1475-4983.2006.00613.x.
10. ↑  Freeman, Scott (2005). *Biological Science, 2nd*. Upper Saddle River, NJ: Pearson – Prentice Hall. pp. 214, 586. ISBN 978-0-13-140941-5.
11. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12  Butterfield, N. J. (2009). "Oxygen, animals and oceanic ventilation: An alternative view". *Geobiology* **7** (1): 1–7. PMID 19200141. doi:10.1111/j.1472-4669.2009.00188.x.
12. ↑  Berner, R. A. (Sep 1999). "Atmospheric oxygen over Phanerozoic time". *Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America* **96** (20): 10955–10957. Bibcode:1999PNAS...9610955B. ISSN 0027-8424. PMC 34224. PMID 10500106. doi:10.1073/pnas.96.20.10955.
13. ↑  Emsley, John (2001). "Oxygen". *Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements*. Oxford, England, UK: Oxford University Press. pp. 297–304. ISBN 978-0-19-850340-8.
14. ↑  Haldane, J.B.S. *On being the right size*. paragraph 7.
15. ↑  Navarro-González, Rafaell; McKay, Christopher P.; Nna Mvondo, Delphine (Jul 2001). "A possible nitrogen crisis for Archaean life due to reduced nitrogen fixation by lightning" (PDF). *Nature* **412** (5 July 2001): 61–64. PMID 11452304. doi:10.1038/35083537. hdl:10261/8224.

Véxase tamén
------------

### Ligazóns externas

* Lane, Nick (5 February 2010). "First breath: Earth's billion-year struggle for oxygen". *New Scientist* (2746).
* Zimmer, Carl (3 October 2013). "The mystery of Earth's oxygen". *The New York Times*.
* Ward, Peter D. (2006). *Out of Thin Air; dinosaurs, birds, and Earth's ancient atmosphere*. Joseph Henry Press. ISBN 0-309-10061-5. ; "Review of *Out of Thin Air* by Peter Ward". *New Scientist*.
* Lee R. Kump. The rise of atmospheric oxygen (mini revisión)