¿Qué tipo de formas de vida existían en la tierra antes de que se formara el oxígeno (o antes de que hubiera una cantidad significativa de él)?

Primero aclaremos algo: la cantidad de átomos de oxígeno en la Tierra ha sido en gran medida la misma desde su fundación, hace 4.54 mil millones de años. El problema es que esos átomos de oxígeno estaban unidos a otros átomos en moléculas distintas al O2. Por lo tanto, supongo que está preguntando acerca de los niveles más altos de moléculas de O2 gaseosas en la atmósfera, no solo de “oxígeno”.

Ese oxígeno quedó atrapado en las moléculas de agua y dióxido de carbono, o se disolvió en agua como iones de oxígeno. Hubo alrededor de 3.000 millones de años de vida antes de que aparecieran niveles más altos de oxígeno gaseoso en la atmósfera, desde bacterias anaerobias hasta la fauna de los períodos Cámbrico, Silúrico y Devónico.

La razón por la que se formó oxígeno diatómico en la atmósfera fue porque las plantas habían comenzado a colonizar la tierra. Las plantas comenzaron a convertir el dióxido de carbono en oxígeno, y sin animales para pastar / navegar en ellas, su terraformación se volvió salvaje, culminando en el período carbonífero: donde las plantas fueron tan prolíficas que produjeron los niveles más altos de oxígeno atmosférico en la historia natural. Esto condujo a insectos gigantes, y finalmente allanó el camino para que los anfibios y eventualmente los reptiles colonizaran la tierra, convirtiendo todo ese oxígeno atmosférico en dióxido de carbono hasta que las plantas y los animales finalmente alcanzaron el equilibrio atmosférico.

Cianobacterias La mayor parte del oxígeno en ese entonces estaba atrapado en capas de hielo o cuerpos de agua o incluso en montañas. La atmósfera estaba compuesta principalmente de nitrógeno e hidrógeno, y solo un pequeño porcentaje de oxígeno. Estas cianobacterias comenzaron a fotosintetizar rápidamente y a producir oxígeno en grandes cantidades como subproducto. Esto se conoce como el “gran evento de oxigenación” que eventualmente resultó en una catástrofe de oxígeno en la que una cantidad demasiado alta de oxígeno causó que las bacterias que dependían del nitrógeno murieran. Esto casi causó la muerte de todas las formas de vida en ese entonces, ya que la oxidación por las montañas no es efectiva para eliminar los altos niveles de oxígeno. Los organismos anaerobios comenzaron a morir debido a la abundancia de oxígeno libre. Luego, el oxígeno se combinó con metano para formar dióxido de carbono y agua, que retuvo el calor y el metano. Causó la glaciación de Huronia que duró desde hace 2.400 millones de años hasta hace 2.100 millones de años. Posiblemente fue el período más largo de la edad de hielo. Los niveles de oxígeno disminuyeron debido a que las bacterias implican el consumo de oxígeno.

Los organismos anaerobios todavía están presentes y se cree que fueron las formas de vida originales. Usan oxígeno en su química, pero están envenenados por el oxígeno en los niveles que se encuentran en la atmósfera de hoy.

Se cree que la Atmósfera de la Tierra se estaba reduciendo en lugar de oxidarse hasta hace unos 2.400 millones de años, ver Gran evento de oxigenación: Wikipedia. Pero los niveles de oxígeno permanecieron muy bajos hasta mucho más tarde.

Los primeros animales evolucionaron solo después de que los niveles de oxígeno se volvieron relativamente altos. Esto es probablemente causa y efecto. Por qué sucede esto sigue siendo incierto.