地球历史的前半部分没有氧气，但远非生命。关于这个前氧气世界中的主要生物学家是谁是谁，但研究人员正在挖掘地球上一些最古老的沉积岩石中的线索。
大多数科学家认为，直到大约24亿年前，大气中的氧气数量微不足道大氧化事件（GOE）发生。氧气水平的这种似乎突然的跳跃几乎可以肯定是由于蓝细菌- 光合作用的微生物，呼出氧气。
何时以及如何氧气出现不确定，因为戈德是一个复杂的十字路口全球冻结，，，，矿物动力和繁荣新物种。
华盛顿卡内基研究所的多米尼克·帕皮诺（Dominic Papineau）说：“我们不知道是什么原因和结果。” “有几件事同时发生了，所以这个故事仍然不清楚。”
为了帮助整理地质情节，Papineau正在研究带状铁层（BIF），在古代海底形成的沉积岩。
Papineau的研究，由NASA外生生物学和进化生物学计划，专注于可能与古代微生物的生命（和死亡）相关的BIF中的特定矿物质。
采矿BIF
BIF中的铁矿矿是世界上最大的铁矿石来源。但是，这些岩石不仅仅是制造钢材，还很有价值。地质学家以其丰富的历史记录为基础，从38亿到8亿年前。
然而，最古老的BIF的起源是一个谜。目前的共识是，他们需要有机体的帮助才能形成，但是哪些是呢？这些简单的单细胞生物并没有给我们带来任何骨头或贝壳，但Papineau认为BIF中仍然可能有矿物或地球化学化石。
他和他的同事在BIF中发现了与磷灰石，有时与生物学相关的磷酸盐矿物质。这意味着BIF建造者被自己的手工吞噬了。
为了验证这一点，Papineau的团队将研究BIF碳，并将其与已知非生物学起源的其他碳质矿物质联合进行比较，其中包括在火星陨石中发现的矿物质。
“这项工作有可能证明微生物生物量与铁矿矿物相关联，并与铁矿物质一起存放，”德国Tuebingen大学的Andreas Kappler说，他没有参与研究。
氧气的早期出现
这些微生物BIF建造者可能是蓝细菌，因为这些微生物的氧气可能导致前海洋中的铁氧化。
但是，如果蓝细菌出现很长在去之前，为什么要在大气中积聚氧气呼气需要数亿年的氧气呼气？
Papineau和他的同事可能在生物学和地质学的复杂相互作用中找到了部分答案。
蓝细菌的早期氧气可能被甲烷的优势破坏了。两种气体相互反应，产生二氧化碳和水。
帕皮诺说：“氧气不能在富含甲烷的环境中积聚。”
据信甲烷来自称为的微生物甲烷剂由于消耗二氧化碳和氢而导致的甲烷喷出。
在这种情况下，甲壳虫和蓝细菌共享了古老的海洋，但是甲烷剂占据了上风 - 它们的甲烷排放量保持氧气，并通过温室效应使地球温暖。但是，在GOE时期，这些生物逐渐下降，由此产生的甲烷耗尽的气氛开始充满蓝细菌的氧气。
没有镍可以备用
以前已经完成了将GOE连接到甲烷原下降，但是几乎没有证据支持这一假设。然而，最近，帕皮诺和他的合作者在《杂志》中报道了自然BIF中的镍水平显着下降了27亿年前。
这意味着海洋的镍丰度在Goe之前下降了50％。这很重要，因为甲烷剂依赖镍：它是与甲烷产生有关的代谢酶的中心成分。当镍含量下降时，甲烷剂可能饿了。
镍胺的情况使蓝细菌的前进化更合理，但确认这将需要更多的证据。
卡普勒（Kappler）认为，研究最古老的BIF的起源可以告诉我们生活何时发展了呼吸氧气的能力，从而永远改变了世界。
