Nagyjából 3 milliárd évvel ezelőtt a Föld szinte felismerhetetlen lett volna számunkra. A felszín mindössze 2-3 százalékát boríthatta szárazföld, a többit óceánok uralták. Ezek a tengerek ráadásul valószínűleg nem kékek, hanem zöldes árnyalatúak voltak. Ennek oka nem az algákban keresendő: az óceánok rengeteg vasat tartalmaztak, miközben szabad oxigénből nagyon kevés volt. Ilyen környezetben úgynevezett zöld rozsda képződhetett.
Ez az akkori élőlényeket nem zavarta különösebben: a Földet benépesítő mikroszkopikus életformák jelentős része anaerob lehetett, vagyis nem igényelt oxigént az életben maradáshoz.
A nagy változás körülbelül 2,3 milliárd évvel ezelőtt következett be, amikor az oxigéntermelő mikroorganizmusok tevékenységének hatására az oxigén tartósan felhalmozódott a légkörben. Ezek a mikrobák a Nap energiáját felhasználva szén-dioxidból és vízből állították elő a működésükhöz szükséges anyagokat, a folyamat melléktermékeként pedig oxigént bocsátottak ki. Eleinte az újonnan keletkező oxigén reakcióba lépett az óceánokban található hatalmas mennyiségű vassal. A tengerek színe fokozatosan megváltozott: a zöldes víz vöröses árnyalatot vehetett fel, ahogy vas-oxid, vagyis rozsda keletkezett. Ennek a folyamatnak a nyomait még ma is megtalálhatjuk az úgynevezett sávos vasképződményekben. Ezekben a kőzetrétegekben hatalmas mennyiségű, egykor az óceánokból kivált vas-oxid őrződött meg. Az oxigén azonban nem csupán a tengerek kémiáját alakította át.
Ahogy az oxigén mennyisége növekedni kezdett, az anaerob mikroorganizmusok egy része számára egyre élhetetlenebbé vált a környezet. Az oxigén számukra mérgező volt, így sok korábbi életforma visszaszorult vagy eltűnt, miközben a fotoszintetizáló mikrobák egyre nagyobb területeket hódítottak meg. A fordulat akkor vált igazán jelentőssé, amikor az óceánok már nem tudták megkötni az összes keletkező oxigént, így az a légkörben is kezdett felhalmozódni. Ez az eseménysor ma nagy oxidációs eseményként ismert, következményei pedig messze túlmutattak azon, hogy több lett az oxigén a levegőben.
A fotoszintetizáló mikrobák működésük során egyre több szén-dioxidot vontak ki a légkörből. Mivel a szén-dioxid üvegházhatású gáz, koncentrációjának csökkenése hozzájárult a bolygó lehűléséhez. Közben az oxigén a légkörben található metánnal is reakcióba lépett. A metán szintén erős üvegházhatású gáz, így mennyiségének visszaesése tovább erősíthette a lehűlést. A folyamat végül hatalmas eljegesedésekkel járt. Ezek közül a legismertebb a huroni eljegesedés, amely több százmillió éven át tartó glaciális időszakhoz kapcsolódik. Az egykor melegebb, óceánok uralta bolygó így részben jégbe burkolózott.
Az éghajlat és a bolygó kémiájának drasztikus átalakulása az élővilágot is súlyosan érintette. Az eseménysort ezért időnként oxigénkatasztrófának is nevezik. A helyzet különös iróniája, hogy végül még az oxigéntermelésért felelős fotoszintetizáló mikroorganizmusok is nehéz helyzetbe kerültek. Életükhöz szén-dioxidra volt szükségük, miközben saját tevékenységükkel egyre többet vontak ki belőle a környezetből. Nem tudjuk pontosan, milyen mértékű kihalással járt ez az időszak, az viszont biztos, hogy alapjaiban rendezte át a földi élet feltételeit. A történetnek azonban volt egy olyan következménye is, amely nélkül valószínűleg mi sem léteznénk.
A nagy átalakulást túlélő életformák már egy egészen más Földön fejlődhettek tovább. Az oxigén megjelent az óceánokban és a légkörben, később pedig az ózonréteg kialakulásához is hozzájárult. Az ózonréteg jelentős részben elnyeli a Napból érkező káros ultraibolya sugárzást, így új lehetőségeket teremtett az élet fejlődéséhez.
A több mint kétmilliárd évvel ezelőtti eseménysor tehát elsőként hatalmas környezeti válságot okozott, hosszú távon azonban hozzájárult annak a bolygónak a kialakulásához, amelyen később az összetettebb életformák is megjelenhettek. Így az oxigén, amely egykor számos földi életforma számára halálos méregnek számított, végül a ma ismert élet egyik legfontosabb feltételévé vált.
Olvasd el ezt is!