氧气地质历史
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光合作用发生之前,地球大气中没有氧气[2]。35亿年前,原核生物通过光合作用产生氧气[3],但氧气氧化了裸露的金属。氧化铁在海底沉积,形成条状铁层[1]。大氧化事件开始5000万年后,大气层中才开始积累氧气[4][5]。由于此时植物还没有诞生,前寒武纪产氧速率较慢,浓度不到今天的10%。此时氧气浓度波动较大,19亿年前,大气层可能不存在氧气[6]。此时氧气浓度对生命影响较小。寒武纪以后多细胞生物大量繁殖,氧气浓度波动才会使生物大量灭绝[7]。
氧气浓度上升,生命演化逐渐复杂,因为有氧呼吸比无氧呼吸的物质利用率更高[8][9][10]。寒武纪以来,大气层氧气浓度在15%到35%之间波动[11]。氧气浓度于3亿年前石炭纪时达到峰值,此时大气氧含量约为35%。氧浓度高的大气使节肢动物体型庞大[10]。虽然人类燃烧化石燃料等活动对二氧化碳大气含量影响显著,但对于氧气的影响微乎其微[12]。