Durante los primeros 2,000 millones de años de la historia de la Tierra, apenas había oxígeno en el aire. Aunque algunos microbios realizaban la fotosíntesis en la última parte de este periodo, el oxígeno aún no se había acumulado en concentraciones que pudieran afectar a la biosfera global.
Pero hace unos 2.300 millones de años, este equilibrio estable de bajo oxígeno cambió y el oxígeno empezó a acumularse en la atmósfera, hasta alcanzar las concentraciones actuales que respiramos hoy y que permiten la existencia de casi todas las especies de vida. Esta rápida acumulación de oxígeno en el medio ambiente se conoce como la Gran Oxidación. Lo que desencadenó este acontecimiento y sacó al planeta de su estado de bajo oxígeno es uno de los grandes misterios de la ciencia.
Una nueva hipótesis, propuesta por el equipo de Daniel Rothman, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, sugiere que el oxígeno empezó a acumularse finalmente en la atmósfera gracias a las interacciones entre ciertos microbios marinos y los minerales de los sedimentos oceánicos. Estas interacciones ayudaron a evitar que el oxígeno se consumiera, poniendo en marcha un proceso de autoamplificación en el que cada vez había más oxígeno disponible para acumularse en la atmósfera.
Rothman y sus colegas han confeccionado su hipótesis con la ayuda de análisis matemáticos y evolutivos. Estos demuestran que, efectivamente, había microbios que existían antes de la Gran Oxidación y que desarrollaron la capacidad de interactuar con los sedimentos de la forma que los investigadores han propuesto.
Su estudio es el primero que relaciona la coevolución de microbios con minerales en el marco del proceso de oxigenación de la Tierra.