La rivoluzione dell'ossigeno

L'atmosfera sulla Terra primitiva era molto diversa da quella che abbiamo oggi. Si pensa che la prima atmosfera della Terra fosse formata da idrogeno ed elio, proprio come i pianeti gassosi e il Sole. Dopo milioni di anni di eruzioni vulcaniche e altri processi interni della Terra, è emersa la seconda atmosfera. Questa atmosfera era piena di gas serra come l'anidride carbonica, l'anidride solforosa e conteneva anche altri tipi di vapori e gas come il vapore acqueo e, in misura minore, l'ammoniaca e il metano.

Oxygen-Free

Questa combinazione di gas era molto inospitale per la maggior parte delle forme di vita. Mentre ci sono molte teorie, come la teoria della zuppa primordiale, la teoria dello sfogo idrotermale e la teoria della panspermia su come iniziò la vita sulla Terra, è certo che i primi organismi ad abitare sulla Terra non avevano bisogno di ossigeno, poiché non c'era ossigeno libero nell'atmosfera. La maggior parte degli scienziati concorda sul fatto che i mattoni della vita non sarebbero stati in grado di formarsi se ci fosse stato ossigeno nell'atmosfera in quel momento.

Diossido di carbonio

Tuttavia, le piante e altri organismi autotrofi prospererebbero in un'atmosfera piena di anidride carbonica. L'anidride carbonica è uno dei principali reagenti necessari per la fotosintesi. Con anidride carbonica e acqua, un autotrofio può produrre un carboidrato per energia e ossigeno come rifiuto. Dopo che molte piante si sono evolute sulla Terra, c'era un'abbondanza di ossigeno che fluttuava liberamente nell'atmosfera. Si ipotizza che nessun essere vivente sulla Terra in quel momento avesse un uso per l'ossigeno. In effetti, l'abbondanza di ossigeno era tossica per alcuni autotrofi e si estinsero.

ultravioletto

Anche se l'ossigeno non poteva essere utilizzato direttamente dagli esseri viventi, l'ossigeno non era affatto male per questi organismi che vivevano in quel periodo. L'ossigeno gassoso galleggiava in cima all'atmosfera dove era esposto ai raggi ultravioletti del sole. Quei raggi UV hanno diviso le molecole di ossigeno diatomico e hanno contribuito a creare ozono, che è composto da tre atomi di ossigeno legati in modo covalente tra loro. Lo strato di ozono ha aiutato a bloccare alcuni raggi UV dal raggiungere la Terra. Ciò ha reso più sicuro per la vita colonizzare sulla terra senza essere suscettibile a quei raggi dannosi. Prima che si formasse lo strato di ozono, la vita doveva rimanere negli oceani dove era protetta dal caldo e dalle radiazioni.

Primi consumatori

Con uno strato protettivo di ozono che li copre e un sacco di ossigeno gassoso da respirare, gli eterotrofi sono stati in grado di evolversi. I primi consumatori ad apparire furono semplici erbivori che potevano mangiare le piante sopravvissute all'atmosfera carica di ossigeno. Poiché l'ossigeno era così abbondante in queste prime fasi della colonizzazione della terra, molti degli antenati della specie che conosciamo oggi sono cresciuti a dimensioni enormi. Vi sono prove che alcuni tipi di insetti sono cresciuti fino a raggiungere le dimensioni di alcuni dei più grandi tipi di uccelli.

Più eterotrofi potrebbero quindi evolversi in quanto vi erano più fonti di cibo. Questi eterotrofi rilasciarono anidride carbonica come prodotto di scarto della loro respirazione cellulare. Il dare e avere gli autotrofi e gli eterotrofi sono stati in grado di mantenere costanti i livelli di ossigeno e anidride carbonica nell'atmosfera. Questo dare e avere continua ancora oggi.