La photosynthèse

L'enrichissement en carbone 12 de sédiments des formations australiennes de Pilbara sont le reflets des débuts d'une activité photosynthétique. Ces anciennes stromatolithes dateraient de -3,5 Ga. Elles se forment par l'accumulation de lits formés de calcaire et de débris rocheux entre lesquels s'insinuent des filaments de colonies de bactéries photosynthétiques.

Cependant, il faudra attendre le Protérozoïque (-2,5 milliards d'années à -542 Ma) pour observer une importante oxygénation des océans et de l'atmosphère. Au cours de cette période, la proportion d'O2 dans l'atmosphère passe de 0,2% d'O₂ avant 2,5 Ga à 3% d'O2 après 1,9 Ga.

A la fin du Protérozoïque, se développe une faune de plus grande taille: métazoaires appartenant à l'embranchement des cnidaires (coraux mous et méduses), des annélides et des arthropodes. Si nous faisons l'hypothèse que leur métabolisme est basé sur la respiration aérobie,comme leur descendants actuels, nous pouvons donc considérer que ces organismes avaient la capacité de fournir suffisamment d'O₂ à leurs cellules. On estime alors que la composition en O₂ atteignait 10% à la fin du Protérozoïque.