Η σύνθεση της ατμόσφαιρας όταν ξεκίνησε η ζωή στη Γη;

Το άζωτο, το διοξείδιο του άνθρακα και οι υδρατμοί θα ήταν τα κύρια συστατικά, καθώς και ιχνοστοιχεία όπως το μεθάνιο και το διοξείδιο του θείου.. Δεν θα υπήρχε ελεύθερο οξυγόνο. 

Όλο το οξυγόνο θα ήταν συνδεδεμένο με άλλα στοιχεία όπως το υδρογόνο (νερό) και ο άνθρακας (διοξείδιο του άνθρακα). Για να δημιουργήσουν ελεύθερο οξυγόνο σε μεγάλες ποσότητες, οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί έπρεπε πρώτα να εξελιχθούν. 

Διασπούν το CO2, ενσωματώνοντας τον άνθρακα σε υδατάνθρακες και άλλες οργανικές ενώσεις, και απελευθερώνουν την περίσσεια οξυγόνου στην ατμόσφαιρα. Ενδιαφέρον γεγονός: Οι πρώτοι οργανισμοί δεν ήταν σε θέση να αντιμετωπίσουν το άφθονο ελεύθερο οξυγόνο, προκαλώντας την άνθηση των πληθυσμών καθώς δηλητηρίαζαν τους εαυτούς τους με τα τοξικά τους απόβλητα (οξυγόνο). 

Η μεταγενέστερη εξέλιξη πρόσθεσε μηχανισμούς ανοχής στο οξυγόνο στους μεταβολισμούς τους, θέτοντας τις βάσεις για τους σύγχρονους οργανισμούς που αναπνέουν οξυγόνο. Αυτές οι εναποθέσεις «σχηματισμού σιδήρου με ζώνες» αποτελούν απόδειξη κύκλων φωτοσύνθεσης με άνθηση και ύφεση. Τα στρώματα σκουριάς σιδήρου καθιζάνουν από το θαλασσινό νερό μέσω σύνδεσης σιδήρου με ελεύθερο οξυγόνο. 

Τα στρώματα που δεν σκουριάζουν εναποτίθενται σε περιόδους κατά τις οποίες το ελεύθερο οξυγόνο δεν ήταν διαθέσιμο.

Οι στρωματόλιθοι ήταν ένας από τους πρώτους οργανισμούς που οξυγόνωσαν την ατμόσφαιρα. Υπάρχουν στη Γη για πάνω από 2 δισεκατομμύρια χρόνια και εξακολουθούν να υπάρχουν.

Gregory Benson , Πανεπιστήμιο της Αριζόνα