2,5 миллиарда лет назад началось активное насыщение земной атмосферы кислородом. До этого воздух состоял из аммиака, метана, водяного пара, оксида и диоксида углерода. Кислород необходим для развития сложных многоклеточных организмов, поскольку именно из него формируется озоновый слой, защищающий сложную жизнь от космической радиации. И если бы кислород появился в атмосфере раньше, возраст многоклеточной жизни был бы значительно больше.
Архейский эон (от греч . «древний»), один из трех этапов геологической истории Земли, наряду с протерозойским и фанерозойским эонами. Нижнее из двух крупнейших подразделений докембрия. Верхний рубеж ок. 2,5 (2,6) млрд. лет назад. В большинстве регионов мира представлен высокометаморфизованными горными породами. Некоторые исследователи выделяют часть архея до начала появления прокариот около 3,5 млрд. лет назад в качестве катархея (до 3,5 млрд. лет.).
Протерозойский эон (от греч. «эра скрытой жизни») - следующее после архея подразделение докембрия. Начало - 2,5 млрд. лет, конец - 540 млн. лет назад. Характеризуется появлением цианобактерий и многоклеточных организмов. Активны процессы осадкообразования. К концу протерозоя состав атмосферы приближается к современному, окончательно устанавливается действующий ныне режим тектоники литосферных плит.
По мнению ученых, отсутствие свободного кислорода в архее объясняется тем, что он вступал в реакции с различными элементами. Геолог Ли Камп из Университета штата Пенсильвания считает, что причиной тому были извержения подводных вулканов. Именно они поставляли восстановленные газы и лавы базальтового состава, которые связывали атмосферный кислород.
Как выяснили Камп и его коллега из Университета Западной Австралии Марк Барли, в протерозое началась вулканическая активность на формировавшихся в то время протоконтинентах. Лава континентальных вулканов более кислая и устойчивая, и ей не требуется вступать в реакцию с атмосферным кислородом. Таким образом, наземные вулканы «экономили» кислород, вырабатываемый цианобактериями. Это косвенным образом привело к его постепенному накоплению в атмосфере.
Вместе с тем, как свидетельствуют работы академика РАН Феликса Артемьевича Летникова из Института земной коры в Иркутске, на насыщение атмосферы кислородом мог повлиять не столько менее восстановленный характер продуктов континентального вулканизма, как сам процесс образования континентальной коры. Сопровождавшая его дегазация могла напрямую высвобождать кислород в атмосферу.
Как пояснил «Газете.Ru» старший научный сотрудник института Алексей Иванов, в этой модели количество свободного кислорода, поступающего в атмосферу, нарастает во времени. Работа Кампа и Барли предполагает, что количество производимого цианобактериями кислорода до и после рубежа 2,5 миллиарда лет назад остается в первом приближении неизменным. Исследование следов деятельности цианобактерий в древних породах поможет выяснить, кто прав.
