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35 亿年前微生物
蓝藻出现
最早的光合生物——蓝藻（蓝细菌）出现，开始了漫长的产氧过程。
科学意义
蓝藻的光合作用彻底改变了地球的大气成分，为真核生物和多细胞生命的演化奠定了基础。
历史脉络
之前
地球上的生命主要是厌氧的原核生物，大气中几乎没有游离氧气。
之后
经过数亿年的缓慢积累，氧气终于在24亿年前引发了大氧化事件，彻底改变了地球的生态系统。
未解之谜
- 光合作用的演化经历了哪些中间步骤？
- 蓝藻是如何从其他光合细菌中分化出来的？
深度阅读
蓝藻的出现是地球生命史上最重要的创新之一。作为第一个能够进行产氧光合作用的生物类群，蓝藻为地球大气带来了氧气，从根本上改变了地球的化学环境。
光合作用的演化
光合作用并非一步到位的创新。最早的光合细菌（如紫细菌和绿硫细菌）使用硫化氢而非水作为电子供体，不产生氧气。蓝藻演化出了使用水作为电子供体的能力，这一创新产生了氧气作为副产品，是地球大气氧含量上升的根本原因。
蓝藻的光合系统包含两个光反应中心（光系统I和光系统II），通过Z型电子传递链将水分解为氧气、质子和电子。这一复杂的分子机器的演化可能经历了数亿年的时间，涉及多个基因的水平转移和融合事件。
叠层石与早期生态系
蓝藻是叠层石的主要建造者。叠层石是由蓝藻席捕获和粘附沉积物颗粒形成的层状结构，是地球上最古老的生命痕迹之一。澳大利亚西部发现的35亿年前的叠层石，是蓝藻早期存在的直接证据。
在大氧化事件之前，蓝藻产生的氧气大部分被海洋中的溶解铁和还原性物质消耗。这一时期的氧气主要以氧化铁（条带状铁建造）的形式沉积在海底，形成了今天重要的铁矿资源。