Quand la Terre est devenue habitable: la révolution de l'oxygène

L'atmosphère sur Terre au début était très différent de ce que nous avons aujourd'hui. On pense que la première atmosphère de la Terre était composée de hydrogène et hélium, tout comme les planètes gazeuses et le Soleil. Après des millions d'années d'éruptions volcaniques et d'autres processus terrestres internes, la deuxième atmosphère a émergé. Cette atmosphère était pleine de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre et contenait également d'autres types de vapeurs et de gaz comme la vapeur d'eau et, dans une moindre mesure, l'ammoniac et le méthane.

Cette combinaison de gaz était très inhospitalière pour la plupart des formes de vie. Bien qu'il existe de nombreuses théories, telles que Théorie de la soupe primordiale, Théorie de l'évent hydrothermal, et le Théorie de la panspermie de la façon dont la vie a commencé sur Terre, il est certain que les premiers organismes à habiter la Terre n'avaient pas besoin d'oxygène, car il n'y avait pas d'oxygène libre dans l'atmosphère. La plupart des scientifiques conviennent que les éléments constitutifs de la vie n'auraient pas pu se former s'il y avait eu de l'oxygène dans l'atmosphère à ce moment-là.

Cependant, les plantes et autres organismes autotrophes prospéreraient dans une atmosphère remplie de dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone est l'un des principaux réactifs nécessaires pour photosynthèse arriver. Avec le dioxyde de carbone et l'eau, un autotroph peut produire un glucide pour l'énergie et l'oxygène en tant que déchets. Après que de nombreuses plantes ont évolué sur Terre, il y avait une abondance d'oxygène flottant librement dans l'atmosphère. Il est supposé qu'aucune chose vivante sur Terre à cette époque n'avait une utilisation pour l'oxygène. En fait, l'abondance d'oxygène était toxique pour certains autotrophes et ils se sont éteints.

Même si l'oxygène gazeux ne pouvait pas être utilisé directement par les êtres vivants, l'oxygène n'était pas mauvais pour ces organismes vivant à cette époque. L'oxygène gazeux a flotté vers le haut de l'atmosphère où il a été exposé aux rayons ultraviolets du soleil. Ces rayons UV divisent les molécules d'oxygène diatomiques et contribuent à créer de l'ozone, qui est composé de trois atomes d'oxygène liés de manière covalente les uns aux autres. le couche d'ozone aidé à empêcher certains rayons UV d'atteindre la Terre. Cela a rendu la vie plus sûre de coloniser sur la terre sans être sensible à ces rayons nocifs. Avant la formation de la couche d'ozone, la vie devait rester dans les océans où elle était protégée de la chaleur et des radiations.

Avec une couche protectrice d'ozone pour les recouvrir et beaucoup d'oxygène gazeux à respirer, les hétérotrophes ont pu évoluer. Les premiers consommateurs à apparaître étaient de simples herbivores qui pouvaient manger les plantes qui ont survécu à l'atmosphère chargée d'oxygène. Étant donné que l'oxygène était si abondant dans ces premiers stades de colonisation des terres, de nombreux ancêtres des espèces que nous connaissons aujourd'hui ont atteint des tailles énormes. Il existe des preuves que certains types d'insectes ont atteint la taille de certains des plus grands types d'oiseaux.

Plus d'hétérotrophes pourraient alors évoluer car il y avait plus de sources de nourriture. Ces hétérotrophes ont libéré du dioxyde de carbone en tant que déchet de leur respiration cellulaire. Les concessions mutuelles des autotrophes et des hétérotrophes ont permis de maintenir les niveaux d'oxygène et de dioxyde de carbone dans l'atmosphère stables. Ces concessions mutuelles se poursuivent aujourd'hui.