Το οξυγόνο είναι ένα πολύτιμο συστατικό του αέρα της Γης, είναι το συστατικό που τροφοδοτεί τη ζωή στη Γη. Όμως η αφθονία του οξυγόνου στη Γη δεν ήταν πάντα η ίδια. Κάποτε, αυτό το αέριο ήταν λιγοστό. Περίπου τρία εκατομμύρια χρόνια πριν, το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα και στους ωκεανούς, ήταν λιγοστό. Λοιπόν, πώς έγινε το οξυγόνο άφθονο στη γη; Αυτό το ερώτημα έχει προκαλέσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων εδώ και πολύ καιρό και εξακολουθούν να αγωνίζονται να βρουν μια ικανοποιητική εξήγηση.
Πρόσφατα, μια ερευνητική ομάδα πρότεινε μία νέα υπόθεση. Λένε λοιπόν ότι μπορεί να υπάρχει σύνδεση μεταξύ της ταχύτητας περιστροφής της Γης στον άξονά της και της παραγωγής περίσσειας οξυγόνου στην αρχαιότητα. Γιατί η ταχύτητα περιστροφής καθορίζει το μήκος μιας ημέρας.
Η ομάδα των ερευνητών μοντελοποίησαν τις πρώτες μέρες της Γης και ενσωμάτωσαν στοιχεία από μικροβιακά στρώματα που επικάλυψαν τον πυθμένα μιας ρηχής, ηλιόλουστης καταβόθρας στη λίμνη Huron, στη Βόρεια Αμερική. Η ομάδα κατέληξε σε ένα συναρπαστικό συμπέρασμα, ότι καθώς η περιστροφή της Γης σταδιακά μειώθηκε και οι μέρες έγιναν μεγαλύτερες, προκάλεσε περισσότερη φωτοσύνθεση από παρόμοια μικροβιακά στρώματα, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση οξυγόνου στις αρχαίες θάλασσες που τελικά διαχέθηκε στην ατμόσφαιρα.
Η ζωή εμφανίστηκε στη Γη πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Τα μόνα ζωντανά πλάσματα εκείνης της εποχής ήταν μονοκύτταρα και ήταν παρόντα στις απέραντες και ρηχές θάλασσες. Πολλές από αυτές τις πρώτες μορφές ζωής ήταν τα κυανοβακτήρια που μπορούν να σχηματίσουν λεπτές μεμβράνες σε ιζήματα αλλά και σε επιφάνειες βράχων. Τα κυανοβακτήρια είναι παρόντα και σήμερα, και αυτά μερικές φορές προκαλούν άνθηση φυκιών, ένα θανατηφόρο φαινόμενο για τα ψάρια και άλλα υδρόβια ζώα.
Τα κυανοβακτήρια εξελίχθηκαν νωρίς στην ιστορία της Γης κάνοντας φωτοσύνθεση και μπορούσαν να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οξυγόνο και σάκχαρα. Θεωρείται εδώ και καιρό ότι αυτά τα μικρόβια που είναι σε θέση να κάνουν φωτοσύνθεση ήταν οι πρώτοι προμηθευτές οξυγόνου για αιώνες, γεγονός που τελικά δημιούργησε ένα περιβάλλον ευνοϊκό για τις αερόβιες μορφές ζωής. Ωστόσο, παραμένει ένας γρίφος μεταξύ των επιστημόνων-γιατί χρειάστηκε ένα δισεκατομμύριο χρόνια μεταξύ της εμφάνισης των πρώτων φωτοσυνθετικών μικροβίων (τα απολιθώματα αυτό δείχνουν πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια) και τα πρώτα στοιχεία συσσώρευσης οξυγόνου.
Ήταν γνωστό στους επιστήμονες ότι η πρώιμη Γη περιστρέφονταν πολύ πιο γρήγορα στον άξονά της από ό, τι κάνει τώρα. Έχει υπολογιστεί ότι πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, η περιστροφή της Γης στον άξονά της ήταν τόσο γρήγορη που μια ημέρα κρατούσε μόνο έξι ώρες. Οι εκτιμήσεις αυτού του είδους προέρχονται από μελέτες μοντελοποίησης που αφορούν την απόσταση της Σελήνης από τη Γη και τις ατμοσφαιρικές και ωκεάνιες παλίρροιες.
Όμως, πριν από περίπου 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια, η περιστροφή της Γης επιβραδύνθηκε και οι μέρες έγιναν μεγαλύτερες, με περίπου 21 ώρες την ημέρα. Και πάλι, η ταχύτητα περιστροφής επιβραδύνθηκε και πριν από περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια η Γη πέτυχε την ταχύτητα όπως έχουμε σήμερα και ήταν σταθερή ώστε η ημέρα να έχει 24 ώρες.
Η ομάδα των ερευνητών που πρότεινε τη νέα υπόθεση διαπίστωσε ότι όσο μεγαλύτερη ήταν η έκθεση στο φως, τόσο περισσότερο οξυγόνο απελευθέρωναν.
Τα κυανοβακτήρια που σχηματίζουν τα μικροβιακά στρώματα κατανάλωναν φυσικά ξυγόνο τη νύχτα, ενώ το παρήγαγαν την ημέρα. Με την περιστροφή της Γης να γίνεται σταδιακά αργή, το επιπλέον οξυγόνο που παράγεται από αυτά τα φωτοσυνθετικά μικρόβια συσσωρεύεται αργά και απελευθερώνεται στο νερό.
Η επιβράδυνση της περιστροφής της Γης και τα μεγάλα άλματα στο ατμοσφαιρικό οξυγόνο στην ιστορία της Γης συνέβησαν πριν από περίπου 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν η περιστροφή επιβραδύνθηκε και ο χρόνος της ημέρας μεγάλωσε. Και κατά τη διάρκεια του Παλαιοζωικού, που είναι περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια πριν, υπολογίζεται ότι συνέβη το τελευταίο μεγάλο άλμα στο ατμοσφαιρικό οξυγόνο.
