Gotovo sav kisik na Zemlji bio je i proizvodi se fotosintezom, a mikroorganizmi sa sposobnošću fotosinteze zvani cijanobakterije (modrozelene alge), počele su proizvoditi kisik kada je naša planeta još bila prilično nenastanjivo mjesto. Cijanobakterije su se razvile prije više od 2.4 milijarde godina, ali Zemlja se polako transformirala u planetu bogatu kisikom koju poznajemo danas.
Prije otprilike 2.4 milijarde godina u Zemljinoj atmosferi bilo toliko malo kisika, da se jedva moglo izmjeriti, pa nijedan životinjski ili biljni svijet kakvog poznajemo ne bi mogao postojati. Zatim, prije otprilike 400 miliona godina Zemlja napravila relativno ogroman skok u količini kisika u svojoj atmosferi, povećavši se s gotovo neprimjetnih razina na jednu desetinu količine kisika koju sada ima.
Naučnici u studiji objavljena u ponedjeljak, 2. avgusta 2021. u naučnom časopisu Nature Geoscience iznose dokaze da je rotacija Zemlje, koja se s vremenom postupno usporavala, produžila dane sa oko šest sati na približno 24 sata. Duži dani osiguravali su više sunčeve svjetlosti cijanobakterijama da proizvedu dovoljno kisika da planetu daju zrak za disanje.
Kako bi preživjele, ove cijanobakterije svaki dan mijenjaju svoj položaj: od sumraka do zore, bakterije koje jedu sumpor se nalaze iznad fotosintetskih cijanobakterija, blokirajući im pristup sunčevoj svjetlosti. Kad sunce izađe ujutro, bakterije koje jedu sumpor se pomiču prema dolje, a cijanobakterije izlaze na površinu.
Naučnici su do ovog zaključka došli proučavanjem mikroba pronađenih u vrtači u jezeru Huron, uz obalu američke savezne države Michigan. Bakterije postoje u okolišu siromašnom kisikom, slično jednostaničnim cijanobakterijama koje su prije milijardu godina formirale kolonije. Naučnici su u laboratorijskim uslovima na ovim bakterijama provjerili koliko je svjetlosti dobijaju. Što su cijanobakterije imale više svjetlosti, više su kisika proizvodile.
Taj nalaz ukazuje na prethodno nerazmatranu vezu između historije oksigenacije Zemlje i stope rotacije. Dužina dana na Zemlji nije uvijek bila 24 sata, kao danas. Kad se formirao sistem Zemlja-Mjesec, dani su bili mnogo kraći i vjerovatno su trajali svega šest sati. Onda se rotacija naše planete usporila zbog djelovanja Mjesečeve gravitacije, plime i plimne sile, a dani su postajali sve duži.
Naučnici kažu da njihovi modeli pokazuju da bi ovaj predloženi mehanizam mogao pomoći u objašnjenju obrasca oksigenacije Zemlje, kao i postojanosti perioda niskog unosa kisika kroz veći dio historije planete.
