Кислородная катастрофа, или кислородная революция в истории земли

Последствия и значение

Кислородная революция стала кардинальным изменением атмосферы и биосферы на Земле.

Последствия:

так как большая часть того времени была анаэробами, произошла смена сообществ: анаэробные организмы сменил аэробные, которые ранее обитали лишь в «кислородных карманах»; а анаэробные наоборот стали существовать только в «анаэробных карманах»;
появление и накопление свободного О2;
изменение состава атмосферы и ее характера — с восстановительного на окислительный;
уменьшение парникового эффекта, как следствие начало Гуронского оледенения;
наличие молекулярного О2 в дальнейшем привело к образованию озонового экрана, который выполняет очень важную функцию — защищает поверхность Земли от опасного для живых организмов ультрафиолетового излучения Солнца.

Важно отметить, что кислородная катастрофа не смогла бы произойти только из-за тектонической активности, фотосинтез (создание органических веществ из неорганическихе, в данном случае образование дикислорода, как побочного продукта) простейших также стал значимой частью произошедшего. Без него важнейший газ просто бы не мог появиться и накопиться в таком количестве в атмосфере

Поэтому, говоря о причинах, стоит обозначать обе.

Значение кислородной катастрофы в истории Земли очень значимое и заключается в последующих путях развития жизни на планете, то есть в развитии нынешним и появлении более сложных форм живых организмов. То есть, живые организмы начали использовать энергетический обмен, дыхание, а не гликолиз и брожение. Способность синтезировать при дыхании значительно большое количество молекул АТФ позволила организмам расти, быстрее размножаться и усложнять свои структуры и обмен веществ.

Долгое становление окислительной атмосферы

В настоящее время кислородный скачок конца архея связывают с изменениями в тектоническом режиме Земли (формирование настоящей континентальной коры и становление тектоники плит) и вызванным ими изменением характера вулканической активности. Следствием его стало снижение парникового эффекта и длительное Гуронское оледенение, тянувшееся от 2,1 до 2,4 млрд лет. Известно также, что вслед за скачком (примерно 2 млрд лет назад) последовало падение содержания кислорода, причины которого пока неясны.

В течение почти всего протерозоя, до 800 млн лет назад, концентрация кислорода в атмосфере колебалась, оставаясь, однако, в среднем весьма низкой, хотя уже и выше, чем в архее. Предполагается, что подобный неустойчивый состав атмосферы связан не только с биологической деятельностью, но и в немалой степени с тектоническими явлениями и режимом вулканизма. Можно сказать, что кислородная катастрофа в истории Земли растянулась почти на 2 миллиарда лет — это было не столько событие, сколько длительный сложный процесс.

Палеозойская эра Земли

Она подразделяется на шесть периодов.

Кембрийский период

Он занимает промежуток 530-490 млн лет назад. Главным образом, за это время образовалась флора и фауна нашей планеты. Из-за всё ещё высокой температуры, на суше никто не мог жить. Только в океанских водах жили водоросли, моллюски и членистоногие.

Кембрийский период

Ордовикский период

Охватывает время с 490 по 442 млн лет назад. Океан продолжают пополнять новые жители: позвоночные, коралловые и губки. А вот на поверхности возникли лишайники и ранние членистоногие.

Силурийский период

Проходит с 442 по 418 млн лет назад и характеризуется возникновением растений на суше, а у членистоногих отмечается образование лёгочной ткани. Кроме того, у позвоночных формируется костный скелет и воспринимающие органы чувств. Более того, на данном этапе образуются климатические зоны и горы.

Силурийский период

Девонский период

Следующий этап (418-353 млн лет назад) отличается лесами. Да, да, особенно папоротниковыми. Водные просторы наполняют костные и хрящевые представители, а также амфибии, которые могли жить и на суше. Интересно, что в эту пору появились насекомые.

Девонский период

Каменноугольный период

Не менее важная стадия развития жизни, продолжавшаяся с 353 по 290 млн лет назад. Данная эра Земли отмечается рождением земноводных и опусканием имеющихся материков. Правда, в заключении температура на поверхности планеты сильно снизилась. В результате многие виды живых организмов погибли.

Лес каменноугольного периода

Пермский период

Как установили, он занимает время с 290 по 248 млн лет назад. Наконец-то, наблюдается возникновение пресмыкающих и, так называемые терапсиды, являющиеся предками млекопитающих. Из-за всё ещё высокой температуры на поверхности появились пустыни. Но и среди них смогли выжить папоротники и хвойные культуры.

Пермский период

Древнейшая атмосфера и деятельность примитивной жизни

Первичный состав атмосферы нельзя установить с абсолютной точностью, да и вряд ли он был в ту эпоху постоянным, однако ясно, что основу его составляли вулканические газы и продукты их взаимодействия с породами земной поверхности. Существенно то обстоятельство, что среди них не могло быть кислорода – он не является вулканическим продуктом. Ранняя атмосфера, таким образом, была восстановительной. Практически весь кислород атмосферы имеет биогенное происхождение.

Геохимическая и инсоляционная обстановки, вероятно, способствовали формированию матов – слойчатых сообществ прокариотных организмов, причем некоторые из них уже могли осуществлять фотосинтез (сначала аноксигенный, например, на основе сероводорода). Довольно скоро, по-видимому, уже в первой половине архея, цианобактерии освоили высокоэнергетический кислородный фотосинтез, который и стал виновником процесса, получившего наименование кислородной катастрофы на Земле.

Пригодность для дыхания безжизненной атмосферы (2,4 млрд лет назад)

Древние вулканы изливали на поверхность Земли огромное количество расплавленного базальта, попутно выдыхая смешанные облака водяных паров с углекислым газом, сероводородом, аммиаком, хлором, метаном, оксидами серы, борной кислотой и солями аммония, образующихся при высоких температурах. Так как в водных растворах эти вещества создают кислотную среду, их называют кислыми дымами. Мы знаем о них и первичной атмосфере благодаря пузырькам газов, законсервированным в древнейших горных породах архея.

Атмосфера нашей планеты, состоявшая из смеси газов, покинувших земную мантию, была очень ядовита.

Развитие кислородной катастрофы

Температура воздуха у земной поверхности приближалась к 15 °С — не особо жарко, но и не так уж холодно. Из сконденсировавшегося водяного пара складывалась гидросфера планеты — запасы жидкой воды. В нее переходила часть атмосферных газов.

Однако был ли на древней Земле кислород? Малая часть его молекул могла теоретически стать продуктами разложения водяного пара под действием жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, но такого насыщенного паром кислорода много быть не могло: и молекулу воды расщепить трудно, и сам образующийся кислород поглощает ультрафиолет, гася таким образом химическую реакцию (классический случай автоингибирования).

До определенного времени в первичной атмосфере кислорода было совсем мало — намного меньше 0,001 его массовой доли в сравнении с нынешним уровнем. Почти каждая вновь образовывавшаяся молекула O2 тратилась на различные реакции окисления. Защиты от губительной солнечной радиации (в виде современной кислородной атмосферы и озонового слоя) еще не было, и это создавало тяжелейшие условия даже для жизни древних анаэробов. Перед началом протерозоя на Земле стало намного больше воды, а кислорода почти не прибавилось.

В какой-то момент грянула «кислородная катастрофа» — так называют событие, которое произошло 2,4 млрд лет назад и направило в новое русло ход земной истории. В то время кислород буквально заполнил собой атмосферу планеты. Разумеется, катастрофой это обернулось лишь для анаэробных археобактерий. Для всех же новых форм кислородной жизни (включая нас с вами) это событие оказалась величайшей удачей! Об изменениях в атмосфере мы знаем по тому, что характер минеральных отложений с какого-то момента резко преобразился.

Конденсация водяных паров вулканических газов

Наконец-то в воздухе появилось много свободного кислорода — менее чем за 200 млн лет его концентрация выросла в 15 раз, атмосфера стала не восстановительной, а окислительной.

Для того чтобы возникли анаэробные («кислорододышащие») формы жизни, необходимо было, чтобы концентрация кислорода в атмосфере составляла около 0,01 (1%) от современной — так называемая точка Пастера. В протерозое этот биологический рубеж был преодолен «с перевыполнением», что стало толчком к бурному развитию и совершенствованию разнообразных форм новой жизни.

Откуда же кислород возник в таком количестве? Вспомните про сине-зеленые водоросли, которые появились еще в архее. Миллионы лет они исправно выделяли кислород в качестве побочного продукта фотосинтеза. Однако он тут же уходил на окисление минералов и газов. В условиях восстановительной атмосферы кислород был настоящим дефицитом и мгновенно расходовался во множестве химических реакций. Когда же все, что можно было окислить, оказалось уже окисленным, кислород стал накапливаться в виде газа. Одновременно с этим падала концентрация углекислого газа в атмосфере, ведь он был так необходим сине-зеленым водорослям для фотосинтеза. Парниковый эффект благодаря этому стал уменьшаться и перед земной жизнью открылись новые заманчивые перспективы.

Сине-зеленые водоросли способствовали фотосинтезу

Появление в земной атмосфере доступного кислорода обернулось еще одним благом для будущих жителей планеты. Под воздействием электрических разрядов газообразный кислород распался на отдельные атомы, из которых потом сформировалось новое вещество — озон. Подобно кислороду он бесцветен, но имеет запах: когда после грозы вы чувствуете в воздухе особую свежесть, знайте, это озон. Собираясь в верхних слоях атмосферы (12–50 км), он образует слой (озоновый слой), который поглощает опасное ультрафиолетовое излучение космоса и защищает от него все живущее на планете. Не будь озонового слоя, жизнь никогда не смогла бы выйти из воды на сушу.

Причины кислородной катастрофы[ | код]

Единственным значимым источником молекулярного кислорода является биосфера, точнее, фотосинтезирующие организмы. Фотосинтез, видимо, появился на заре существования биосферы (3,7—3,8 млрд лет назад), однако археи и большинство групп бактерий практиковали аноксигенный фотосинтез, при котором не вырабатывается кислород.

Кислородный фотосинтез возник у цианобактерий 2,7—2,8 млрд лет назад. Выделяющийся кислород практически сразу расходовался на окисление горных пород, растворённых соединений и газов атмосферы. Высокая концентрация создавалась лишь локально в пределах бактериальных матов (т. н. «кислородные карманы»). После того как поверхностные породы и газы атмосферы оказались окисленными, кислород начал накапливаться в атмосфере в свободном виде.

Критика концепции кислородной катастрофы

В настоящее время сам феномен кислородной катастрофы (заключающийся в том, что начало деятельности фотосинтетических организмов (b) , связанное с этим накопление кислорода (b) и превращение условий на поверхности планеты из восстановительных в окислительные) подвергается серьёзной критике. Установлено, что фотосинтетические организмы-продуценты кислорода появились ещё в начале архея (b) , но свободный кислород в атмосфере Земли на рубеже архея и протерозоя (b) появился благодаря изменениям характера земного вулканизма (b) и это был постепенный и растянутый во времени процесс, но никак не единомоментное событие. Накопление органического углерода, отражающее жизнедеятельность древних организмов-фотосинтетиков, в архее проходило практически на таком же уровне, как и в последующие геологические эпохи. Но образовывавшийся на протяжении всего архея кислород не накапливался в атмосфере, а быстро расходовался на окисление каких-то веществ. Этими веществами были, вероятно, вулканические газы (b) (сероводород (b) , сернистый газ (b) , метан (b) и водород (b) ) и соединения двухвалентного железа (b) (Fe2+). Изменения в характере вулканизма в конце архейской эры, связанные с формированием и стабилизацией континентальных плит (b) , уменьшили поступление этих газов в атмосферу древней Земли, и кислород в итоге начал накапливаться. Но на протяжении большей части следующего за археем протерозоя (b) уровень кислорода в земной атмосфере не повышался и в целом оставался низким, наблюдались даже периоды его снижения. И лишь в конце протерозоя по неизвестным причинам произошёл второй кислородный скачок, с которым связывается появление многоклеточных организмов (b) . По одной из версий, новый рост содержания кислорода в биосфере (b) в конце протерозойской эры был вызван тем, что планктонные (b) организмы-обитатели гидросферы (b) приобрели способность осаждать органику, образующуюся при отмирании живых организмов, из толщи воды на дно (т. н. пеллетная транспортировка), тем самым выводя её из биологического круговорота. Поэтому значительная часть кислорода, тратившаяся на окисление мертвого органического вещества до углекислого газа и воды, высвободилась и, в итоге, кислород стал накапливаться.

Всё это вместе говорит о том, что «Великое кислородное событие» следует рассматривать как сильно растянутый во времени процесс, продолжительностью не менее 1,5 млрд лет, имевший два выраженных скачка (около 2,5 млрд и 0,8—0,9 млрд лет назад) и как минимум одно падение (около 2,1 млрд лет назад) в содержании атмосферного кислорода. И все эти события являлись преимущественно результатом изменений вулканических процессов и геохимических соотношений, а не сдвигов биологической активности и метаболизма.

Жизнь и кислород

Появление в океане и атмосфере свободного кислорода как побочного продукта фотосинтеза привело к тому, что получили развитие аэробные организмы, способные к усвоению и использованию в жизнедеятельности этого токсичного газа. Отчасти это объясняет тот факт, что в течение столь долгого периода кислород не накапливался: довольно быстро появились формы жизни, утилизировавшие его.

Кислородный всплеск на рубеже архей-протерозой коррелирует с так называемым событием Ломагунди-Ятулий — изотопной аномалией углерода, прошедшего через органический цикл. Возможно, этот всплеск привел к расцвету ранней аэробной жизни, примером чему может служить франсвильская биота с датировкой около 2,1 млрд лет назад, включающая предположительно первые на Земле примитивные многоклеточные организмы.

Вскоре, как уже отмечалось, содержание кислорода упало и далее колебалось вблизи довольно низких значений. Может быть, вспышка жизни, вызвавшая повышенный расход кислорода, которого было все-таки еще весьма мало, сыграла некоторую роль в этом падении? В дальнейшем, однако, неизбежно должны были возникать своего рода «кислородные карманы», где аэробная жизнь существовала достаточно комфортно и предпринимала неоднократные попытки «выйти на многоклеточный уровень».

Формирование земной коры древней планеты (2,5–1,5 млрд лет назад)

В начале протерозойской эры складывались ядра будущих континентов — древние платформы, или кратоны (от греческого «кратос» — сила, крепость). Самые первые части нынешней Евразии — Восточно-Европейская и Сибирская платформы родом именно из тех времен.

Вулканы продолжали извергаться так же бурно, как и в архейский период. На их активность влияли движения земной коры. Когда материки перемещаются, океаническая кора (та, которая находится под дном океана) «задвигается» под материковую и буквально выдавливает на поверхность магму из земных недр.

Первичная атмосфера Земли была сформирована в результате выбросов кислых дымов

Судя по найденным на сегодняшней суше протерозойским отложениям явно морской природы, водная и земная стихии в те времена довольно часто менялись местами: из океанских глубин вздымались юные горы, а более старые скальные хребты уходили под воду.

Протерозойские отложения также показывают, что на Земле в то время уже существовали и пустыни, и ледники — климат был разнообразен.

В этот период появились отложения, ставшие в будущем полезными ископаемыми. Например, месторождения железных руд возникли в результате работы железобактерий (они были открыты в начале ХХ в. русским ученым Сергеем Николаевичем Виноградским). Так появились отложения железистых кварцитов (чередование слоев кварца и железосодержащего магнетита).

Большие месторождения железных руд осадочного происхождения находятся в Украине (Кривой Рог), в Южной и в Северной Америке, Австралии, Африке. В Сибири есть также медные руды протерозоя. В конце той эры откладывались залежи урановой, медной, кобальтовой и оловянной руд.

Земная кора, толщина которой составляет многие километры, мялась, как бумага, под действием чудовищных внутренних сил планеты. На ее поверхности образовывались складки и впадины. В конце протерозойской эры из-за появления складок земной коры образовалось много новых горных хребтов. Это горообразование называют Байкальской складчатостью, так как именно тогда появилось знаменитое на весь мир озеро России. Термин «байкальская складчатость» был предложен в 1932 г. русским ученым Н. С. Шатским.

Движение материков в протерозое (сверху вниз: неопротерозой/криогений, поздний кембрий, ранний девон)

Другой важный геологический термин — геосинклиналь. Термин образован тремя греческими корнями «гео» — земля, «син» — вместе и «клино» — наклоняю. Это длинная и узкая складка земной коры, которая, в противоположность платформам, является подвижной зоной. Такие элементы неустойчивости земной коры сопровождаются прогибами, поэтому геосинклинали опускаются на морское дно. Постепенно эта складка заполняется осадочными породами или магмой вулканов, а потом движения земной коры снова вздымают бывшую складку вверх — и образуются новые горы.

Именно так возникли древнейшие горы Земли: Урал, Енисейский кряж, Восточный Саян, Прибайкалье, Скандинавские и Скалистые горы.

В районах геосинклиналей времен Байкальской складчатости формировались ядра горных массивов юга Сибирской платформы, плато Путорана на Таймыре, Тянь-Шань, некоторые хребты Кавказа и гор Малой Азии. Именно в протерозойскую эру был задан «генеральный план» развития земной коры, который и предопределил дальнейшую геологическую историю планеты.

Тогда же, 1150 млн лет назад, над древним океаном поднялся гигантский материк — Родиния. Многие ученые считают его первым континентом Земли. Полагают, что он возвышался примерно на 3000 м над уровнем моря и не имел до определенной поры отчетливо сформированных гор. Поднявшийся материк вытеснил колоссальные объемы воды, которые, в свою очередь, слились в единый гигантский океан — Мировию, огромный по площади, но значительно мельче нынешних.

Суперконтинент Родиния

Почему замедлилась скорость вращения Земли

Земля 3,5 млрд лет назад вращалась с невероятно высокой скоростью, но ситуация изменилась с появлением Луны. На Землю стала действовать ее гравитация. Кроме того, возникли приливы и отливы, которые также внесли свой вклад в замедление скорости вращения планеты.

Появлению современной жизни на планете мы обязаны Луне

Первое сильное замедление Земли произошло 2,5 млрд лет назад, и оно как раз совпадает с тем периодом, когда сильно увеличилось содержание кислорода в атмосфере. В результате произошла так называемая “кислородная катастрофа”. Затем замедление вращения прекратилось примерно на один миллиард лет. Это совпало с периодом, когда ускорение роста уровня кислорода в атмосфере отсутствовало. Около 600 миллионов лет назад вновь произошло замедление скорости вращения планеты, и в этот период времени также отмечается скачок уровня кислорода. К слову, скорость вращения нашей планеты нестабильна и по сей день. К примеру, в 2020 году было отмечено ее ускорение.

Сопоставив картину замедления вращения земли и насыщения атмосферы кислородом, ученые пришли к выводу, что между этими процессами есть взаимосвязь. Ключом к разгадке стали упомянутые выше исследования на Мидл-Айленде, которые описаны в журнале Nature Geoscience.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что именно Луна стала толчком к зарождению жизни на Земле в том виде, в котором она существует сейчас. Правда, Луна повлияло лишь косвенно, непосредственное участие в синтезе кислорода принимало лишь Солнце и цианобактерии. Но парадокс в том, что Солнце может в будущем и лишить Землю кислорода, уничтожив растения и цианобактерии.

Кайнозойская эра Земли

Между прочим, и её разделили на три периода:

Нижнетретичный, который по-другому называют палеоген. Это время с 65 по 24 млн лет назад, когда исчезли многие моллюски, но появились другие виды. К примеру, приматы, парапитеки и дриопитеки.
Верхнетретичный или неоген. Его расцвет проходится на время с 24 по 2, 6 млн лет назад. На поверхности, в воде и воздухе живут млекопитающие и всё пополняющиеся виды растений

Что важно, появились наши первые предки, то есть австралопитеки. К тому же, образовались известные нам Гималаи и Альпы.
Четвертичный или антропоген

Срок длится с 2,6 млн лет назад по сегодняшний день. Наконец-то, появился человек. Сначала неандерталец, а затем Homo sapiens. Более того, сформировался весь окружающий нас животный и растительный мир.

Кайнозойская эра

Интересно, что весь исторический путь планеты также делят на два основных периода:

Криптозой (Докембрий) в него входят Архейская и Протезойская эпохи;
Фанерозой вмещает Палеозойскую и Кайнозойскую эры Земли.

Итак, мы выяснили какие эры и периоды формирования Земли были и какая эра проходит сейчас. Для уточнения, мы живём в кайнозойское время, а точнее в пору антропогена. Возможно, он закончится, но это не означает конец жизни.

То, как развивалась жизнь, без сомнения, очень важно, ценно и интересно для нас. Можно сказать, наша жизнь-результат всего того, что происходило с Землей и на ней

Будем надеяться, это сейчас мы наблюдаем очередной этап в её развитии и эволюции к более лучшей и развитой жизни.

Важно знать, понимать и ценить былое, а главное думать о нашей деятельности сейчас. Ведь она на прямую влияет на будущее всей планеты

Жизнь в протерозое

Ранняя жизнь, сформировавшаяся в архейских морях, была преимущественно анаэробной. И ей не нужен был кислород. Мало того, для многих из существовавших тогда бактерий кислород был смертельным ядом! Однако автотрофы (цианобактерии и ранние растения) в протерозое процветали. И создавали все больше и больше кислорода. Поэтому анаэробных бактерий становились все меньше и меньше. Кислород уничтожал их. Но этот же кислород сделал возможной новую жизнь.

Этой новой жизнью стали эукариоты. Это были одноклеточные организмы, но у этих клеток появилось ядро. Они были крупнее прокариотов, и использовали кислород для получения энергии. В конце концов, с появлением эукариот, живые организмы смогли объединиться в группы эукариотических клеток. В результате этого, к концу протерозоя, появились многоклеточные водоросли. И первые многоклеточные животные.

Отличие эукариот от прокариот. Из открытых источников.

Это событие явилось большим прорывом! Ведь примерно за 4 миллиарда лет эволюции бактерии-прокариоты очень мало изменились. А эукариоты хотели перемен! В ядрах их клеток содержалась ДНК. Они могли делиться митозом подобно прокариотам. Но также могли соединяться и с другими клетками эукариотов. И иметь общие хромосомы. Именно это эволюционное приобретение привело к появлению бесконечного разнообразия новых организмов.

Гидросфера и атмосфера: климат

В самом начале архейской эры воды на Земле было мало, вместо единого океана существовали лишь разрозненные мелководные бассейны. Температура воды достигала 70-90° C, что могло наблюдаться лишь в случае существования у Земли того времени плотной углекислотной атмосферы. Ведь из всех возможных газов только СО2 мог создать повышенное давление атмосферы (для архея — 8-10 бар).

Азота в атмосфере раннего архея было очень мало (10-15% от объёма всей архейской атмосферы), кислород вообще практически отсутствовал, а такие газы, как метан, неустойчивы и быстро разлагаются под влиянием жёсткого излучения Солнца (особенно в присутствии гидроксил- иона, также при этом возникающего во влажной атмосфере).

Примерно 3,4 млрд. лет назад количество воды на Земле значительно увеличилось и возник Мировой океан, перекрывший гребни срединно-океанических хребтов. В результате заметно усилилась гидратация базальтовой океанической коры, а скорость роста парциального давления СО2 в позднеархейской атмосфере несколько снизилась. Наиболее радикальное падение давления СО2 произошло только на рубеже архея и протерозоя после выделения земного ядра и связанного с ним резкого уменьшения тектонической активности Земли.

Благодаря этому в раннем протерозое столь же резко сократились выплавки океанических базальтов. Базальтовый слой океанической коры стал заметно более тонким, чем он был в архее, и под ним впервые сформировался серпентинитовый слой — главный и постоянно обновляемый резервуар связанной воды на Земле.

Что это такое?

Кислородная катастрофа (революция) — очень глобальное изменение состава атмосферного воздуха, точнее увеличение в нем свободного О2. Данный термин появился только в начале второй половины двадцатого века. Началось все с предположения, так как когда стали изучать осадконакопления, заметили резкое увеличение в них О2.

Как выяснилось позже предположение ученых подтвердилось, они смогли обосновать и найти причины. По мнению ученых происходила она в два этапа, а перерыв между ними — считается временем интенсивного формирования континентов. До сих пор ученые разбираются с тем, что же стало причиной такого изменения. Основной версией многие годы считался появившийся фотосинтез, то есть накопление в результате деятельности фотосинтезирующих организмов, а именно цианобактерий. Но так как фотосинтезировали они уже долгое время, ученые сейчас больше склоняются к другой версии.

Выдвинули ее геофизики из Китая, США и Японии, они обосновывают катастрофу последствием тектонической активности.

Ученые говорят о том, что к моменту кислородной революции цианобактерии находились на Земле уже в районе пятисот миллионов лет, они пытались доказать, что все же фотосинтезирующие бактерии перенасытили атмосферу О2, но им это не удалось, так как ни одна их теория не смогла объяснить из-за чего произошло изменение в карбонатных минералах, а именно смена соотношения изотопов углерода. Данное явление они смогли объяснить только тектонической активностью, которая и привела к кислородной катастрофе и изменению в минералах, так как в результате нее начало образовываться большое количество вулканов, извергающих в атмосферу углекислый газ.

Приблизительно за двести миллионов лет в протерозое концентрация свободного О2 возросла в пятнадцать раз. То есть можно сказать, что кислородная катастрофа растянулась на два периода, но принято считать, что именно данное событие является окончанием архейского эона.

Долгое становление окислительной атмосферы

В течение почти всего протерозоя, до 800 млн лет назад, концентрация кислорода в атмосфере колебалась, оставаясь, однако, в среднем весьма низкой, хотя уже и выше, чем в архее. Предполагается, что подобный неустойчивый состав атмосферы связан не только с биологической деятельностью, но и в немалой степени с тектоническими явлениями и режимом вулканизма. Можно сказать, что кислородная катастрофа в истории Земли растянулась почти на 2 миллиарда лет – это было не столько событие, сколько длительный сложный процесс.