一个多世纪以来，可居住外星国际的存在主意，一直是许多科幻家的体裁。在19世纪，天文学家以为火星人或许正在运用运河交通线路穿越这颗赤色星球。现在，虽然日子在一个科学家能够研讨间隔咱们太阳系数光年行星的年代，但大多数新研讨标明持续削减了找到人类或许日子的其他星球的时机。最大的拦路虎或许是氧气，人类定居者需求一个高氧气的大气来呼吸。那么，咱们是怎么如此幸运地在一个氧气足够的地球上进化的呢？
地球海洋和大气的前史标明，氧气上升到今日的水平是适当困难的。现在的一致是，地球阅历了大气和海洋含氧量的三步上升，第一次被称为“大氧化事情”，发作在大约24亿年前。之后是大约8亿年前的“新元古代氧合事情”，最终是大约4亿年前的“古生代氧合事情”，其时地球上的氧气水平达到了现代峰值的21%。在这三个时期发作了什么来添加氧气水平，这是一个有争议的问题。一种主意是，新的有机体对地球进行了“生物工程”，经过它们的推陈出新或日子方式来重组大气和海洋。
例如，大约4亿年前陆地植物的兴起，或许经过陆上光合作用添加了大气中的氧气，替代了海洋中的光合细菌，后者在地球前史的大部分时刻里，一直是首要的氧气制造者。或许，板块结构改变或巨大的火山喷射也与地球氧合事情有关。这部以事情为根底关于地球上氧气是怎么变得如此丰厚的前史暗示着，咱们十分幸运地日子在一个高氧气的国际里。假如没有发作一次火山喷射，或许某种有机体没有进化，那么氧气或许会在低水平阻滞。
磷，缺失的一环
最新研讨标明，状况并非如此，咱们创建了一个地球碳、氧和磷循环的计算机模型，发现氧改变能够用地球内涵动力学来解说，很或许不需求任何奇观事情。关于地球氧合理论中短少的相同东西是磷，这种营养物质对海洋中的光合细菌和藻类很重要，有多少海洋磷最终将操控地球上发作多少氧气。这在今日仍然是正确的，自从大约30亿年前光合作用微生物的进化以来便是如此。海洋中的光合作用依赖于磷，但高磷酸盐水平也经过一种称为富营养化的进程推进深海氧气耗费。
当光合微生物逝世时，它们会分化，这会耗费水中的氧气，跟着氧气水平的下降，沉积物往往会释放出更多的磷。这个反响回路能敏捷除掉氧气，这在某种程度上预示着海洋中的氧气水平能够敏捷改变，但它们在长期尺度上被另一个触及地幔的进程缓冲。纵观地球前史，火山活动释放出与大气发作反响并从大气中除掉氧气的气体。因为地幔冷却，这些气体流量跟着时刻的推移现已衰退，计算机模型标明，跟着光合作用生命的开始演化，这种缓慢的削减，是发作一系列氧气水平阶跃改变添加所必需的。
这些阶梯式添加与整个地球前史上发作的氧气三步上升有着显着相似之处，该模型还支撑咱们现在对海洋氧合作用的了解，在海洋变得像今日这样有弹性地氧合之前，海洋氧合作用好像阅历了无数次的氧合和脱氧循环。一切这一切真实令人兴奋的是，氧合形式能够被发明出来，而不需求困难和杂乱的进化腾跃，也不需求直接的灾难性火山或结构事情。因而，一旦光合作用进化，地球氧合作用好像是不可避免的，而在其他地方存在高氧国际的或许性或许要高得多。
博科园｜文：Lewis Alcott and Benjamin J. W. Mills/The Conversation
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