地质历史时期大气氧含量与生物多样性的协同演变

通过地球化学指标、生物地球化学模型、动植物化石(包括野火形成的木炭)等,可综合推断地质历史时期大气中的氧气含量变化。多方面证据表明,从泥盆纪开始大气氧含量逐渐增加,这主要与陆生维管植物的繁盛有关。维管植物通过增加有机碳埋藏、促进地表的风化作用对大气圈的氧化作出贡献。大气氧含量的上升,使得泥盆纪成为鱼类的全盛时期,海生脊椎动物的体型急剧增大。石炭纪晚期至二叠纪早期是全球高氧气含量时期,氧含量逐步达到35%的峰值。在过氧化环境中,石炭纪的昆虫体型远大于现生类型,植物、蜓类有孔虫、海生无脊椎动物及一些陆地脊椎动物的体型增大。过氧化增强了四足动物的新陈代谢能力,对羊膜卵的演化有重要意义。