我们都知道，大多数生命需要氧气才能茁壮成长，科学表明，大约在24亿年前，氧气开始大量出现在地球的大气中。然而，在那之前的1亿年里也有少量的氧气注入，而这种早期呼吸元素的起源至今仍是个谜。
一项新的研究指出，火山很可能是导致这次短时间氧化事件的原因。通过对岩石记录的分析，研究人员发现，标志着火山活动的汞含量也在相应增加。
研究人员认为，这种活动可能会产生营养丰富的熔岩和火山灰场，然后导致这些营养物质通过风化作用释放到河流和沿海地区。反过来，这将使蓝藻和其他单细胞生物蓬勃发展，并开始释放氧气。
华盛顿大学的地质学家认为：“研究表明，对于这些短暂的氧气，直接的触发因素是氧气产量的增加，而不是岩石或其他非生命过程消耗氧气的减少。这很重要，因为大气中氧气的存在是基础 —— 它是大型、复杂生命进化的最大驱动因素。”
上图：科学家们用于分析的岩心。
科学家们研究了从西澳大利亚麦克雷山页岩地层中提取的钻芯，其中包含的地质时间线可以追溯到25亿年前，直到大氧化事件开始之前。
汞富集和氧化风化的迹象让研究人员确信，火山喷发和随后磷的引入（一种在长时间尺度上调节生物活动的关键营养素），在早期的氧气峰值中发挥了重要作用。
虽然，目前还不清楚这场火山活动可能发生在地球的确切位置，但来自现代印度和加拿大等地的地质记录，支持了火山活动和熔岩大约在这个时期流动的假说。
华盛顿大学的天体生物学家解释道：“在太古代大气的风化过程中，新鲜的玄武岩会慢慢溶解，将必需的常量营养素（磷）释放到河流中。而这将滋养生活在浅海地带的微生物，并引发生物生产力的提高，作为副产品，这将导致氧气激增。”
在地球大气开始真正转变之前，很可能还有其他的氧气峰值，但即使这项研究只能解释其中之一，它仍然是一个非常有用的证据库，可以回顾我们星球上最早的生命时刻。
与任何此类研究一样，这对研究气候变化（向我们展示生命如何适应较少的氧气）和探索太空中的生命（向我们展示微生物可以在什么样的大气条件下生存）都是极具意义的。
关于地球上的生命如何以最基本的形式开始的问题仍然存在，比如在大氧化事件发生前的10亿年。所以，要想回答这些问题，就需要更好地了解地球随时间推移的地质情况。
