教育新闻网那么，我们如何如此幸运地在充满氧气的星球上进化呢?地球海洋和大气层的历史表明，要将氧气的水平提高到当今非常困难。
目前的共识是，地球大气和海洋中的氧气水平经历了三步上升，第一个被称为大约24亿年前的大氧化事件。此后发生了大约8亿年前的新元古代充氧事件，最后是大约4亿年前的古生代充氧事件，当时地球上的氧气水平达到了21%的现代峰值。
在这三个时期内发生的增加氧气水平的事情尚有争议。
一种想法是，新生物对地球进行生物工程改造，通过其新陈代谢或生活方式改变大气层和海洋。例如，大约4亿年前陆地植物的崛起可能通过陆上的光合作用增加了大气中的氧气，从而取代了海洋中的光合作用细菌，而海洋中的光合细菌一直是地球历史上最主要的氧气生产者。
另外，板块构造的变化或巨大的火山喷发也与地球的充氧事件有关。
氧在地球上如此丰富的基于事件的历史表明，我们很幸运能够生活在一个高氧世界中。
如果没有发生一次火山喷发，或者没有进化出某种类型的生物，那么氧气可能停滞在低水平。
但是我们最新发表在《科学》杂志上的研究表明，事实并非如此。
我们创建了一个地球碳，氧和磷循环的计算机模型，发现氧的跃迁可以用我们星球的固有动力学来解释，并且可能不需要任何奇迹般的事件。
磷-缺少的链接
我们认为关于地球氧合作用的理论缺少的一件事是磷。这种营养对于海洋中的光合作用细菌和藻类非常重要。
到底有多少海洋磷将最终控制地球上产生多少氧气。今天仍然是这样-自大约30亿年前光合微生物的进化以来，情况就是如此。
海洋中的光合作用取决于磷，但是高磷酸盐水平也通过称为富营养化的过程推动深海中氧气的消耗。
当光合微生物死亡时，它们分解，这消耗了水中的氧气。
随着氧气含量的下降，沉积物往往会释放出更多的磷。该反馈回路可快速去除氧气。这意味着海洋中的氧气水平可以快速变化，但是它们在很长的时间范围内受到涉及地球地幔的另一个过程的缓冲。
在整个地球历史上，火山活动释放出与大气发生反应并从大气中清除氧气的气体。
由于地球的地幔冷却，这些气体通量随着时间的流逝而消退，我们的计算机模型表明，这种缓慢的降低以及光合作用寿命的最初演变是产生一系列氧含量逐步变化所必需的。
这些阶梯式上升与整个地球历史上发生的三步式氧气上升明显相似。
该模型还支持了我们对海洋氧合的当前理解，在海洋像现在这样被弹性地氧合之前，它似乎涉及了许多次氧合和脱氧循环。
所有这一切真正令人兴奋的是，无需复杂而复杂的进化飞跃或周围环境灾难性的火山或构造事件，就可以创建充氧模式。
