Cuando la Tierra se volvió habitable: la revolución del oxígeno

El ambiente en Tierra primitiva fue muy diferente a lo que tenemos hoy. Se cree que la primera atmósfera de la Tierra estaba compuesta de hidrógeno y helio, al igual que los planetas gaseosos y el sol. Después de millones de años de erupciones volcánicas y otros procesos internos de la Tierra, surgió la segunda atmósfera. Esta atmósfera estaba llena de gases de efecto invernadero como dióxido de carbono, dióxido de azufre, y también contenía otros tipos de vapores y gases como vapor de agua y, en menor medida, amoníaco y metano.

Esta combinación de gases era muy inhóspita para la mayoría de las formas de vida. Si bien hay muchas teorías, como la Teoría de la sopa primordial, Teoría de la ventilación hidrotérmica, y el Teoría de la panspermia de cómo comenzó la vida en la Tierra, es cierto que los primeros organismos que habitaron la Tierra no necesitaban oxígeno, ya que no había oxígeno libre en la atmósfera. La mayoría de los científicos están de acuerdo en que los componentes básicos de la vida no se habrían podido formar si hubiera habido oxígeno en la atmósfera en ese momento.

Sin embargo, las plantas y otros organismos autótrofos prosperarían en una atmósfera llena de dióxido de carbono. El dióxido de carbono es uno de los principales reactivos necesarios para fotosíntesis que se produzca. Con dióxido de carbono y agua, un autótrofo puede producir un carbohidrato para energía y oxígeno como desecho. Después de que muchas plantas evolucionaron en la Tierra, había una abundancia de oxígeno flotando libremente en la atmósfera. Se presume que ningún ser vivo en la Tierra en ese momento tenía un uso de oxígeno. De hecho, la abundancia de oxígeno era tóxica para algunos autótrofos y se extinguieron.

Aunque el gas oxígeno no podía ser utilizado directamente por los seres vivos, el oxígeno no fue del todo malo para estos organismos que vivieron durante ese tiempo. El gas oxígeno flotó hasta la parte superior de la atmósfera donde estuvo expuesto a los rayos ultravioleta del sol. Esos rayos UV dividen las moléculas de oxígeno diatómico y ayudan a crear ozono, que está formado por tres átomos de oxígeno unidos covalentemente entre sí. los capa de ozono ayudó a impedir que algunos rayos UV llegaran a la Tierra. Esto hizo más seguro para la vida colonizar en tierra sin ser susceptible a esos rayos dañinos. Antes de que se formara la capa de ozono, la vida tenía que permanecer en los océanos donde estaba protegida del fuerte calor y la radiación.

Con una capa protectora de ozono para cubrirlos y una gran cantidad de gas oxígeno para respirar, los heterótrofos pudieron evolucionar. Los primeros consumidores en aparecer fueron simples herbívoros que podían comer las plantas que sobrevivieron a la atmósfera cargada de oxígeno. Dado que el oxígeno era tan abundante en estas primeras etapas de colonización de la tierra, muchos de los antepasados ​​de las especies que conocemos hoy en día crecieron a tamaños enormes. Existe evidencia de que algunos tipos de insectos crecieron hasta ser del tamaño de algunos de los tipos más grandes de aves.

Más heterótrofos podrían evolucionar a medida que hubiera más fuentes de alimentos. Estos heterótrofos liberaron dióxido de carbono como un producto de desecho de su respiración celular. El toma y daca de los autótrofos y heterótrofos pudo mantener estables los niveles de oxígeno y dióxido de carbono en la atmósfera. Este toma y daca continúa hoy.