地球上的氧氣主要是通過光合作用產(chǎn)生的。在地球歷史的早期,大約24億年前,大氣中的氧氣含量非常低。那時,主要的生物體是厭氧生物,它們不需要氧氣就能生存。隨著藍細菌(又稱為藍藻,但實際上是一種原核生物)的出現(xiàn),情況開始發(fā)生變化。
藍細菌能夠進行光合作用,它們使用太陽光能將水(H2O)和二氧化碳(CO2)轉(zhuǎn)化為有機物質(zhì)(比如葡萄糖)和氧氣(O2)。這個過程釋放了大量的氧氣到大氣中。隨著時間的推移,這些氧氣積累并逐漸增加了大氣中的氧氣含量。這一事件被稱為“氧氣大爆發(fā)”或“氧化事件”。
氧氣的增加對地球生物多樣性的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。一方面,氧氣的累積使得地球上出現(xiàn)了更多的有氧生物,它們依賴氧氣進行有氧呼吸來獲取能量。另一方面,氧氣的出現(xiàn)也導(dǎo)致了許多原始的厭氧生物的滅絕,因為它們無法適應(yīng)含氧的環(huán)境。
此外,氧氣的累積在大氣中形成了臭氧層,這層臭氧層可以吸收太陽紫外線的大部分,保護地球表面的生命免受這些有害輻射的影響。
隨著植物的進化,光合作用成為氧氣的主要來源。今天,地球上的氧氣幾乎全部來自植物(包括陸地植物和海洋中的浮游植物)以及某些微生物的光合作用。