动物的进化可能是因为地球自转变慢，导致白天变长，氧气含量增加一项新的研究发表在自然地球科学。
氧气的增加是动物进化所必需的，但几十年来，研究人员一直在努力解释控制这一过程的因素将近20亿年的过程．
现在，由德国马克斯·普朗克海洋微生物研究所和莱布尼茨热带海洋研究中心的朱迪思·克拉特和阿琼·金努领导的一个国际研究小组从理论上认为，氧化作用可能与白天长度有关，这是一种以前未被描述的联系。
当地球年轻的时候，它旋转的速度比现在快，一天只有6个小时。最终，月球的引力和潮汐摩擦减缓地球自转。
研究小组假设，随着地球变慢，白昼变长，使光合作用的细菌得以繁殖。反过来，这些细菌可能向空气中释放了大量的氧气，这使得呼吸氧气的生物得以进化。
研究人员通过研究生活在天坑底部的微生物提出了这一假设，只有戴水肺潜水才能到达。其中有紫色产氧蓝藻细菌和白色硫氧化细菌，它们使用硫而不是阳光作为主要能源。
克拉特说:“我们还不完全明白为什么需要这么长时间，是什么因素控制了地球的氧合作用。”“但当我在密歇根州休伦湖的中岛天坑中研究蓝藻垫时，我有了一个想法，它们生活在类似早期地球的条件下。”
地球上几乎所有可呼吸的氧气都来自光合作用的产物，由植物或植物释放细菌克拉特想，如果工作时间很长，也许他们有更多的时间来生产氧气。
研究小组发现，在夜间，白色细菌会在紫色细菌上形成一个垫子，因为在夜间，白色细菌可以吃硫磺，而紫色细菌因为没有阳光而不能制造氧气。
当太阳升起时，紫色细菌上升到顶部，准备工作，光合作用后氧气被释放到大气中——但生产力取决于一天的长度。
美国密歇根大学的地球微生物学家格雷戈里·迪克(Gregory Dick)说:“我们的想法是，随着白天时间的缩短和下午强光条件的缩短，这些白色的硫食细菌将在一天中的大部分时间里处于光合细菌之上，限制氧气的生产。”
“简单地说，氧气离开垫子的时间更短，”克拉特解释说。
迪克继续说:“我们的研究表明，地球自转的速度——换句话说，它的白昼长度——可能对地球氧合的模式和时间产生了重要影响。”
这种情况可能会进一步加剧，因为紫色细菌不是早起的人——在它们上升到顶部和开始真正生产氧气之间有一个滞后。
因此，随着白天变长，太阳在下午最容易出现，晚起的人有更长的时间来真正增加氧气的生产，从而导致大气变化。
研究小组模拟了氧气如何根据一天的长度扩散到大气中——当有一个超过24小时的长一天时，细菌的工作效率更高，还是当有两个较短的12小时天时?
“直觉表明，两个12小时的工作日应该类似于一个24小时的工作日，”Chennu说。
“阳光上升和下降的速度是原来的两倍，氧气的产生也随之同步。
“但细菌释放的氧气却不会，因为它受到分子扩散速度的限制。
“这种从阳光中释放氧气的微妙分离是机制的核心。”
这意味着细菌在早上制造氧气，但直到当天晚些时候才扩散到大气中。模型显示，在漫长的一天中，细菌可以向空气中泵入更多的氧气，因为它们有时间在太阳下山之前更长的时间内达到并工作在它们的最高效率水平。
研究小组将这些发现纳入全球氧合模型，以观察细菌释放的氧气是否会影响整个地球的大气。
他们的模拟显示，地球减速带来的额外日光可能足以影响细菌，从而提高全球氧气水平，导致大气变化。
“从分子扩散到行星力学，我们把不同尺度下的物理定律联系在一起，”Chennu说。“我们的研究表明，白昼长度和地面微生物可以释放多少氧气之间存在根本联系。
“这非常令人兴奋。通过这种方式，我们将微生物垫中分子的舞蹈与我们的星球及其月球的舞蹈联系起来。”
通过这些模型，研究人员展示了地球历史上氧气水平的两次主要飞跃——大气和大气大氧化E发泄20亿年前，以及后来的新元古代氧化事件-可能与日照增加有关。如果是这样的话，这可能意味着复杂的生命是产氧细菌长时间工作的结果。
克拉特总结说:“在如此大范围的时间和空间尺度上进行杂耍是令人难以置信的——而且非常有趣。”