Great Oxidation Event
عظیم آکسیکرن واقعہ (جی او ای) یا عظیم آکسیکرن واقعہ، جسے آکسیجن تباہی، آکسیجن انقلاب، آکسیجن بحران یا آکسیجن ہولوکاسٹ بھی کہا جاتا ہے، ابتدائی زمین کے پیلیوپروٹروزوک دور کے دوران ایک وقت کا وقفہ تھا جب زمین کے ماحول اور اتلی سمندر نے پہلی بار آکسیجن کے ارتکاز میں اضافے کا تجربہ کیا۔ یہ تقریبا 2.460-2.426 Ga (ارب سال) پہلے، سائڈرین دور کے دوران شروع ہوا، اور تقریبا 2.060 Ga، ریشیائی دور میں ختم ہوا۔ ارضیاتی، آاسوٹوپک اور کیمیائی شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ حیاتیاتی طور پر تیار کردہ سالماتی آکسیجن (ڈائی آکسیجن یا او 2) نے زمین کے ماحول میں جمع ہونا شروع کر دیا اور اسے کمزور طور پر کم ہونے والے ماحول سے عملی طور پر آکسیجن سے خالی آکسیڈائزنگ میں تبدیل کر دیا جس میں وافر مقدار میں مفت آکسیجن موجود تھی، جس میں آکسیجن کی سطح جی او ای کے اختتام تک ان کی موجودہ ماحولیاتی سطح کے 10 فیصد تک زیادہ تھی۔ انتہائی رد عمل سے پاک آکسیجن کا اچانک انجکشن، جو اس وقت کے زیادہ تر اینیروبک بایوسفیئر کے لیے زہریلا تھا، زمین پر بہت سے موجودہ حیاتیات کے معدوم ہونے کا سبب بن سکتا ہے-پھر زیادہ تر آرکیئل کالونیاں جو سبز سپیکٹرم روشنی کی توانائی کو استعمال کرنے اور آکسیجینک فوٹو سنتھیسز کی ایک شکل کو طاقت دینے کے لیے ریٹنا کا استعمال کرتی تھیں (جامنی زمین کا مفروضہ دیکھیں)۔ اگرچہ یہ اندازہ لگایا جاتا ہے کہ اس واقعے نے بڑے پیمانے پر معدومیت کو تشکیل دیا ہے، جزوی طور پر خوردبین حیاتیات کی کثرت کا سروے کرنے میں بڑی مشکل کی وجہ سے، اور جزوی طور پر اس وقت سے جیواشم کی باقیات کی انتہائی عمر تک، گریٹ آکسیڈیشن ایونٹ کو عام طور پر "عظیم معدومیت" کی روایتی فہرستوں میں شمار نہیں کیا جاتا ہے، جو کہ واضح طور پر فینیروزوک ایون تک محدود ہیں۔ کسی بھی صورت میں، اس بات کی تشریح کی گئی ہے کہ جی او ای کے اختتام پر غذائی اجزاء کی فراہمی میں ہونے والی تبدیلیوں سے وابستہ 80 ٪ سے زیادہ کے حیاتیاتی دائرے کے سائز میں کمی واقع ہوئی ہے۔ جی او ای کا اندازہ سائانوبیکٹیریا کی وجہ سے لگایا گیا ہے جس نے پورفیرن پر مبنی فوٹو سنتھیسس تیار کیا، جو ضمنی مصنوع کے طور پر ڈائی آکسائیجن پیدا کرتا ہے۔ آکسیجن کی بڑھتی ہوئی سطح نے بالآخر فیرس مرکبات، ہائیڈروجن سلفایڈ اور ماحولیاتی میتھین کی کم کرنے کی صلاحیت کو ختم کر دیا، اور عالمی گلیشیئشن سے مرکب ہو کر زمین کی سطح کے ارد گرد مائکروبیل چٹائیوں کو تباہ کر دیا۔ ایروبک پروٹوبیکٹیریا (جو اینڈوسیمبیونٹ ہوا اور مائٹوکونڈریا بن گیا) کے ساتھ سمبیوجینیسیس کے ذریعے زندہ بچ جانے والے آرکیا کی بعد میں موافقت یوکرائیوٹک حیاتیات کے عروج اور ملٹی سیلولر لائف فارمز کے بعد کے ارتقاء کا باعث بن سکتی ہے۔ ابتدائی ماحول زمین کے ابتدائی ماحول کی ساخت یقینی طور پر معلوم نہیں ہے۔ تاہم، زیادہ تر ممکنہ طور پر نائٹروجن، اور کاربن ڈائی آکسائیڈ تھی، جو آج آتش فشاں سے پیدا ہونے والی نائٹروجن اور کاربن والی گیس بھی ہیں۔ یہ نسبتا غیر فعال گیسیں ہیں۔ آکسیجن، اس دوران، فضا میں اپنی موجودہ ماحولیاتی سطح کے صرف 0.001 ٪ پر موجود تھی۔ سورج 4 ارب سال پہلے اپنی موجودہ چمک کا تقریبا 70 فیصد چمکتا تھا، لیکن اس بات کے ٹھوس ثبوت موجود ہیں کہ اس وقت زمین پر مائع پانی موجود تھا۔ ایک گرم زمین، ایک مدھم سورج کے باوجود، مدھم نوجوان سورج پیراڈوکس کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اس وقت یا تو کاربن ڈائی آکسائیڈ کی سطح بہت زیادہ تھی، جو زمین کو گرم کرنے کے لیے کافی گرین ہاؤس اثر فراہم کرتی تھی، یا دیگر گرین ہاؤس گیسیں موجود تھیں۔ سب سے زیادہ امکان اس طرح کی گیس میتھین ہے، جو ایک طاقتور گرین ہاؤس گیس ہے اور زندگی کی ابتدائی شکلوں سے پیدا ہوتی ہے جسے میتھانوجینز کہا جاتا ہے۔ سائنس دان اس بات پر تحقیق جاری رکھے ہوئے ہیں کہ زندگی کے ظہور سے پہلے زمین کیسے گرم ہوئی تھی۔ کاربن مونو آکسائیڈ ()، اور ہائیڈروجن () کی ٹریس مقدار کے ساتھ ماحول کو کمزور طور پر کم ہونے والے ماحول کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ اس طرح کے ماحول میں عملی طور پر کوئی آکسیجن نہیں ہوتی۔ جدید ماحول میں وافر مقدار میں آکسیجن موجود ہے، جو اسے آکسیڈائزنگ ماحول بناتا ہے۔ آکسیجن میں اضافے کو سائانوبیکٹیریا کے ذریعے فوٹو سنتھیسز سے منسوب کیا جاتا ہے، جن کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ ساڑھے تین ارب سال پہلے تیار ہوئے تھے۔ موجودہ سائنسی تفہیم کہ زمین کا ماحول کب اور کیسے کمزور طور پر کم ہونے والے ماحول سے مضبوط آکسیڈائزنگ ماحول میں تبدیل ہوا، بڑی حد تک 1970 کی دہائی میں امریکی ماہر ارضیات پریسٹن کلاؤڈ کے کام سے شروع ہوا۔ کلاؤڈ نے مشاہدہ کیا کہ تقریبا 2 ارب سال پہلے کی ڈیٹریٹل تلچھٹ میں پائیرائٹ، یورینائٹ اور سائڈرائٹ کے دانے ہوتے ہیں، وہ تمام معدنیات جن میں لوہے یا یورینیم کی کم شکلیں ہوتی ہیں جو چھوٹے تلچھٹوں میں نہیں پائی جاتی ہیں کیونکہ وہ آکسیڈائزنگ ماحول میں تیزی سے آکسائڈائز ہوتے ہیں۔ انہوں نے مزید مشاہدہ کیا کہ براعظمی سرخ بستر، جو آکسیڈائزڈ (فیرک) معدنی ہیماٹائٹ سے اپنا رنگ حاصل کرتے ہیں، تقریبا اسی وقت ارضیاتی ریکارڈ میں ظاہر ہونے لگے۔ بینڈڈ لوہے کی تشکیل تقریبا 2.5 بلین سال پہلے عروج پر پہنچنے کے بعد، 1.85 بلین سال پہلے کے ارضیاتی ریکارڈ سے بڑی حد تک غائب ہو جاتی ہے۔ بینڈ والے لوہے کی تشکیل صرف اس وقت ہو سکتی ہے جب وافر مقدار میں تحلیل شدہ لوہے کو جمع ہونے والے طاسوں میں منتقل کیا جائے، اور آکسیجن سے بھرپور سمندر لوہے کو آکسائڈائز کرکے اس طرح کی نقل و حمل کو روک کر اگھلنشیل فیرک لوہے کے مرکبات تشکیل دے۔ اس لیے 1.85 ارب سال پہلے بینڈ والے لوہے کی تشکیل کے جمع ہونے کے اختتام کی تشریح گہرے سمندر کی آکسیجنشن کو نشان زد کرنے کے طور پر کی جاتی ہے۔ ہینرک ہالینڈ نے 1980 کی دہائی کے دوران ان خیالات کی مزید وضاحت کرتے ہوئے آکسیجنشن کا بنیادی وقت وقفہ 2.2 اور 1.9 ارب سال پہلے کے درمیان رکھا، اور وہ موجودہ سائنسی تفہیم کی تشکیل جاری رکھے ہوئے ہیں۔ ماحولیاتی آکسیجنشن کے آغاز کو محدود کرنا ماہرین ارضیات اور جیو کیمسٹس کے لیے خاص طور پر مشکل ثابت ہوا ہے۔ اگرچہ اس بات پر وسیع پیمانے پر اتفاق رائے ہے کہ ماحول کی ابتدائی آکسیجنشن پیلیوپروٹروزوک کے پہلے نصف کے دوران کسی وقت ہوئی تھی، لیکن اس واقعے کے صحیح وقت پر اختلاف ہے۔ 2016 اور 2022 کے درمیان سائنسی اشاعتیں تقریبا 500 ملین سالوں تک ماحولیاتی آکسیجنشن کے آغاز کے تخمینی وقت میں مختلف ہیں۔ 2.7 گا، 2.501-2.434 گا 2.501-2.225 گا، 2.460-2.426 گا، 2.430 گا، اور 2.33 گا کے تخمینے دیے گئے ہیں۔ یہ بڑے حصے میں پیلیوپروٹروزوک (مثال کے طور پر، سبڈکشن اور میٹامورفزم کی وجہ سے) کے نامکمل تلچھٹ کے ریکارڈ، بہت سی قدیم تلچھٹ اکائیوں کے لیے جمع ہونے کی عمر میں غیر یقینی صورتحال، اور مختلف ارضیاتی/جیو کیمیکل پراکسیز کی تشریح سے متعلق غیر یقینی صورتحال کی وجہ سے ہے۔ اگرچہ ایک نامکمل ارضیاتی ریکارڈ کے اثرات پر کئی دہائیوں سے پیلیوونٹولوجی کے میدان میں بحث کی گئی ہے اور ان کی مقدار مقرر کی گئی ہے، خاص طور پر حیاتیات کے ارتقاء اور معدومیت (سائنر-لپز ایفیکٹ) کے حوالے سے، جیو کیمیکل ریکارڈ پر غور کرتے وقت اس کی مقدار شاذ و نادر ہی متعین کی جاتی ہے، اور اس وجہ سے ماحولیاتی آکسیجنشن کے وقت کا مطالعہ کرنے والے سائنس دانوں کے لیے غیر یقینی صورتحال پیدا ہو سکتی ہے۔ عظیم آکسیکرن واقعہ کے لیے ارضیاتی ثبوت مختلف قسم کے پیٹرولجیکل اور جیو کیمیکل مارکر کے ذریعے فراہم کیے جاتے ہیں جو اس ارضیاتی واقعہ کی وضاحت کرتے ہیں۔ براعظمی اشارے پیلیوسولز، ڈیٹریٹل گرینز، اور ریڈ بیڈز کم آکسیجن کی سطح کے ثبوت ہیں۔ 2. 4 بلین سال سے پرانے پیلیوسولز (جیواشم مٹی) میں لوہے کی کم مقدار ہوتی ہے جو اینوکسک ویڈرنگ کا مشورہ دیتی ہے۔ پائیرائٹ، سائڈرائٹ، اور یورینائٹ (ریڈوکس حساس ڈیٹریٹل معدنیات) پر مشتمل ڈیٹریٹل اناج سی اے سے پرانی تلچھٹ میں پائے جاتے ہیں۔ 2. 4 گا۔ یہ معدنیات صرف کم آکسیجن کے حالات میں مستحکم ہوتی ہیں، اور اس لیے فلوئل اور ڈیلٹیک تلچھٹ میں ڈیٹریٹل معدنیات کے طور پر ان کی موجودگی کو وسیع پیمانے پر اینوکسک ماحول کے ثبوت کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔ ریڈوکس حساس ڈیٹریٹل معدنیات کے برعکس سرخ بستر، سرخ رنگ کے ریت کے پتھر ہیں جو ہیماٹائٹ سے لیپت ہوتے ہیں۔ سرخ بستروں کی موجودگی اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ لوہے کو اس کی فیرک حالت میں آکسائڈائز کرنے کے لیے کافی آکسیجن موجود تھی، اور انوکسک حالات میں جمع ہونے والے ریت کے پتھروں کے واضح برعکس کی نمائندگی کرتی ہے جو اکثر بھورے، سفید، سرمئی یا سبز ہوتے ہیں۔ بینڈڈ آئرن فارمیشن (بی آئی ایف) بینڈڈ آئرن فارمیشنز چرٹ (سلیکا کی ایک باریک دانے والی شکل) اور آئرن آکسائڈز، میگنیٹائٹ اور ہیماٹائٹ کی پتلی باری باری تہوں پر مشتمل ہوتی ہیں۔ اس قسم کی چٹان کے وسیع ذخائر دنیا بھر میں پائے جاتے ہیں، جن میں سے تقریبا سبھی 1.85 ارب سال سے زیادہ پرانے ہیں اور جن میں سے زیادہ تر تقریبا 2.5 ارب سال پہلے جمع ہوئے تھے۔ بینڈ والے لوہے کی تشکیل میں لوہے کو جزوی طور پر آکسائڈائز کیا جاتا ہے، جس میں فیرس اور فیرک لوہے کی تقریبا مساوی مقدار ہوتی ہے۔ بینڈ والے لوہے کی تشکیل کے جمع ہونے کے لیے گھلنشیل فیرس کی شکل میں لوہے کی نقل و حمل کے قابل ایک اینوکسک گہرے سمندر اور ایک آکسائڈائزڈ اتلی سمندر دونوں کی ضرورت ہوتی ہے جہاں فیرس لوہے کو غیر گھلنشیل فیرک لوہے میں آکسائڈائز کیا جاتا ہے اور سمندر کے فرش پر پھسل جاتا ہے۔ 1. 8 ارب سال پہلے بینڈڈ لوہے کی شکلوں کے جمع ہونے سے پتہ چلتا ہے کہ سمندر مستقل فیروجینس حالت میں تھا، لیکن جمع ہونا قسط وار تھا اور یوکسینیا کے نمایاں وقفے ہو سکتے ہیں۔ کچھ سطحوں میں بینڈڈ آئرن فارمیشنز کے جمع ہونے سے مینگنیز آکسائڈز میں منتقلی کو جی او ای کے وقت میں ایک اہم ٹپنگ پوائنٹ سمجھا جاتا ہے کیونکہ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ فیرس آئرن کی عدم موجودگی میں ماحول میں اہم سالماتی آکسیجن کے فرار کی نشاندہی کرتا ہے۔ ایک تخفیف ایجنٹ کے طور پر۔ آئرن سپیسیشن نامیاتی مادے سے بھرپور بلیک لیمینیٹڈ شیلز کو اکثر اینوکسک حالات کے لیے مارکر سمجھا جاتا ہے۔ تاہم، وافر مقدار میں نامیاتی مادے کا جمع ہونا انوکسیا کا یقینی اشارہ نہیں ہے، اور ٹکڑے ٹکڑے کو تباہ کرنے والے جاندار ابھی تک عظیم آکسیجنشن ایونٹ کے وقت کے فریم کے دوران تیار نہیں ہوئے تھے۔ اس طرح پرتدار سیاہ شیل خود آکسیجن کی سطح کا ایک ناقص اشارہ ہے۔ اس کے بجائے سائنس دانوں کو اینوکسک حالات کے جیو کیمیکل شواہد تلاش کرنے چاہئیں۔ ان میں فیروجینس اینوکسیا شامل ہے، جس میں تحلیل شدہ فیرس آئرن وافر مقدار میں ہوتا ہے، اور یوکسینیا، جس میں پانی میں ہائیڈروجن سلفایڈ موجود ہوتا ہے۔ اینوکسک حالات کے اس طرح کے اشارے کی مثالوں میں پیریٹائزیشن کی ڈگری (ڈی او پی) شامل ہے، جو کل رد عمل والے لوہے کے ساتھ پائیرائٹ کے طور پر موجود لوہے کا تناسب ہے۔ ری ایکٹیو آئرن، بدلے میں، آکسائڈز اور آکسی ہائیڈروکسائڈز، کاربونیٹس، اور کم سلفر معدنیات جیسے پائریٹس میں پائے جانے والے آئرن کے طور پر بیان کیا جاتا ہے، اس کے برعکس سلکیٹ معدنیات میں مضبوطی سے جڑے ہوئے آئرن کے برعکس۔ صفر کے قریب ڈی او پی آکسیڈائزنگ حالات کی نشاندہی کرتا ہے، جبکہ 1 کے قریب ڈی او پی آکسینک حالات کی نشاندہی کرتا ہے۔ 0. 3 سے 0.5 کی اقدار عبوری ہیں، جو آکسیجن والے سمندر کے نیچے اینوکسک نچلی مٹی کی تجویز کرتی ہیں۔ بحیرہ اسود کا مطالعہ، جسے قدیم اینوکسک سمندری طاسوں کے لیے ایک جدید نمونہ سمجھا جاتا ہے، اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ اعلی ڈی او پی، کل لوہے کے لیے رد عمل والے لوہے کا اعلی تناسب، اور کل لوہے سے ایلومینیم کا اعلی تناسب لوہے کی نقل و حمل کے تمام اشارے ہیں۔ فیروجینس اینوکسک حالات کو تقریبا 0.7 سے کم ڈی او پی کے ذریعے یوکسینک حالات سے ممتاز کیا جا سکتا ہے۔ فی الحال دستیاب شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ گہرا سمندر 58 کروڑ سال پہلے تک، عظیم آکسیجنشن ایونٹ کے بعد بھی، اس وقفے کے دوران یوکسینک سے بالکل کم رہا۔ بینڈڈ لوہے کی تشکیل کا جمع ہونا اس وقت بند ہو گیا جب براعظمی پلیٹ فارموں اور شیلفوں پر مقامی یوکسینیا کے حالات نے لوہے کو اوپر کی طرف پھیلے ہوئے فیروجینس پانی سے پائیرائٹ کے طور پر خارج کرنا شروع کر دیا۔ عظیم آکسیکرن واقعہ کے لیے سب سے زیادہ قائل کرنے والے شواہد میں سے کچھ سلفر کے بڑے پیمانے پر آزاد فریکشن (ایم آئی ایف) کے ذریعے فراہم کیے جاتے ہیں۔ سلفر کے ایم آئی ایف کا کیمیائی نشان ارب سال پہلے 2.4-2.3 سے پہلے پایا جاتا ہے لیکن اس کے بعد غائب ہو جاتا ہے۔ اس دستخط کی موجودگی آکسیجن والے ماحول کے امکان کو ختم کرتی ہے۔ کیمیائی عنصر کے مختلف آاسوٹوپس کے جوہری کمیت قدرے مختلف ہوتے ہیں۔ اس بڑے پیمانے کے فرق کے ساتھ ایک ہی عنصر پیمانے کے آاسوٹوپس کے درمیان جیو کیمسٹری میں زیادہ تر فرق۔ ان میں سالماتی رفتار اور پھیلاؤ کی شرحوں میں چھوٹے فرق شامل ہیں، جنہیں بڑے پیمانے پر منحصر فریکشن کے عمل کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ اس کے برعکس، بڑے پیمانے پر آزاد فریکشن ان عملوں کو بیان کرتا ہے جو آاسوٹوپس کے درمیان بڑے پیمانے پر فرق کے متناسب نہیں ہوتے ہیں۔ سلفر کی جیو کیمسٹری میں اس طرح کا واحد عمل جس کے اہم ہونے کا امکان ہے وہ فوٹو ڈاسوسایشن ہے۔ یہ وہ عمل ہے جس میں سلفر پر مشتمل ایک مالیکیول شمسی بالائے بنفشی (یو وی) تابکاری کے ذریعے ٹوٹ جاتا ہے۔ 2. 4 بلین سال پہلے سلفر کے لیے ایک واضح ایم آئی ایف دستخطی کی موجودگی سے پتہ چلتا ہے کہ یووی تابکاری زمین کے ماحول میں گہرائی میں گھس رہی تھی۔ یہ بدلے میں آکسیجن کے ایک سے زیادہ نشانات پر مشتمل ماحول کو مسترد کرتا ہے، جس سے اوزون کی ایک پرت پیدا ہوتی جو نچلے ماحول کو یووی تابکاری سے بچاتی۔ سلفر کے لیے ایم آئی ایف کے اشارے کا غائب ہونا اس طرح کے اوزون شیلڈ کی تشکیل کی نشاندہی کرتا ہے کیونکہ ماحول میں آکسیجن جمع ہونا شروع ہو گئی تھی۔ سلفر کا بڑے پیمانے پر منحصر حصہ اس بات کی بھی نشاندہی کرتا ہے کہ سلفر کے بار بار ریڈوکس سائیکلنگ کو آسان بنانے کے لیے آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے۔ بڑے پیمانے پر منحصر فریکشنشن عظیم آکسیجنشن ایونٹ کا سراغ بھی فراہم کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، ماحولیاتی آکسیجن کے ذریعہ سطح کی چٹانوں میں مینگنیج کی آکسیکرن مزید رد عمل کا باعث بنتی ہے جو کرومیم کو آکسیڈائز کرتی ہے۔ بھاری 53Cr کو ہلکے 52Cr پر ترجیحی طور پر آکسائڈائز کیا جاتا ہے، اور سمندر میں لے جانے والا گھلنشیل آکسائڈائزڈ کرومیم بھاری آاسوٹوپ کے اس اضافے کو ظاہر کرتا ہے۔ بینڈڈ آئرن کی تشکیل میں کرومیم آاسوٹوپ کا تناسب عظیم آکسیڈیشن ایونٹ سے پہلے ماحول میں آکسیجن کی چھوٹی لیکن اہم مقدار، اور عظیم آکسیڈیشن ایونٹ کے 500 ملین سال بعد کم آکسیجن کی کثرت کی طرف ایک مختصر واپسی کا اشارہ کرتا ہے۔ تاہم، کرومیم ڈیٹا سلفر آاسوٹوپ ڈیٹا کے ساتھ متصادم ہو سکتا ہے، جو کرومیم ڈیٹا کی وشوسنییتا کو سوال میں ڈالتا ہے۔ یہ بھی ممکن ہے کہ آکسیجن پہلے صرف مقامی "آکسیجن نخلستانوں" میں موجود تھی۔ چونکہ کرومیم آسانی سے تحلیل نہیں ہوتا ہے، اس لیے چٹانوں سے اس کی رہائی کے لیے سلفورک ایسڈ (ایچ 2 ایس او 4) جیسے طاقتور ایسڈ کی موجودگی کی ضرورت ہوتی ہے جو شاید پائیرائٹ کے بیکٹیریل آکسیکرن کے ذریعے تشکیل پایا ہو۔ یہ زمینی سطحوں پر آکسیجن سے سانس لینے کی زندگی کے کچھ ابتدائی ثبوت فراہم کر سکتا ہے۔ دوسرے عناصر جن کے بڑے پیمانے پر منحصر فریکشنشن عظیم آکسیکرن ایونٹ کا سراغ فراہم کر سکتے ہیں ان میں کاربن، نائٹروجن، عبوری دھاتیں جیسے مولیبڈینم اور آئرن، اور غیر دھاتی عناصر جیسے سیلینیم شامل ہیں۔ فوسلز اور بائیو مارکرز (کیمیائی فوسلز) اگرچہ گریٹ آکسیڈیشن ایونٹ کو عام طور پر آبائی سائانوبیکٹیریا کے ذریعہ آکسیجنک فوٹو سنتھیسز کا نتیجہ سمجھا جاتا ہے، لیکن گریٹ آکسیڈیشن ایونٹ سے پہلے آرکیان میں سائانوبیکٹیریا کی موجودگی ایک انتہائی متنازعہ موضوع ہے۔ جن ڈھانچوں کے بارے میں دعوی کیا جاتا ہے کہ وہ سائانوبیکٹیریا کے فوسل ہیں، وہ چٹان میں موجود ہیں جو ساڑھے تین ارب سال پرانی ہیں۔ ان میں ممکنہ طور پر سائانوبیکٹیریل خلیوں کے مائکرو فوسلز اور سٹرومیٹولائٹس نامی میکرو فوسلز شامل ہیں، جن کی تشریح مائکروبس کی کالونیوں کے طور پر کی جاتی ہے، بشمول سائانوبیکٹیریا، جن کی خصوصیت پرتوں والی ساخت ہوتی ہے۔ جدید سٹرومیٹولائٹس، جو صرف مغربی آسٹریلیا میں شارک بے جیسے سخت ماحول میں دیکھے جا سکتے ہیں، سیانوبیکٹیریا سے وابستہ ہیں اور اس طرح فوسل سٹرومیٹولائٹس کو طویل عرصے سے سیانوبیکٹیریا کے ثبوت کے طور پر سمجھا جاتا رہا ہے۔ تاہم، یہ تیزی سے اندازہ لگایا گیا ہے کہ ان میں سے کم از کم کچھ آرکیائی فوسلز غیر سیانوبیکٹیریل فوٹوٹروفک بیکٹیریا کے ذریعے پیدا کیے گئے تھے۔ مزید برآں، آثار قدیمہ کی تلچھٹ والی چٹانیں ایک بار بائیو مارکروں پر مشتمل پائی گئیں، جنہیں کیمیائی فوسلز بھی کہا جاتا ہے، جن کی تشریح سیانوبیکٹیریا اور یوکیریوٹس سے فوسلائزڈ جھلی لپڈ کے طور پر کی جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، مغربی آسٹریلیا کے پلبرا میں 2α-methylhopanes اور سٹیرینز کے نشانات پائے گئے جن کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ بالترتیب سائانوبیکٹیریا اور یوکیریوٹس سے اخذ کیے گئے ہیں۔ سٹیرنز سٹرول کی ڈائیجینٹک مصنوعات ہیں، جو مالیکیولر آکسیجن کا استعمال کرتے ہوئے بائیو سنتھسائز ہوتی ہیں۔ اس طرح، سٹرین اضافی طور پر ماحول میں آکسیجن کے اشارے کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔ تاہم، ان بائیو مارکر کے نمونوں کو تب سے آلودہ دکھایا گیا ہے اور اس لیے نتائج اب قبول نہیں کیے جاتے ہیں۔ دیگر اشارے سمندری تلچھٹ میں کچھ عناصر ماحول میں آکسیجن کی مختلف سطحوں جیسے منتقلی دھاتیں مولیبڈینم اور رینیم کے لیے حساس ہوتے ہیں۔ غیر دھاتی عناصر جیسے سیلینیم اور آیوڈین بھی آکسیجن کی سطح کے اشارے ہیں۔ قیاس فوٹو سنتھیسز کے ذریعے آکسیجن پیدا کرنے کی صلاحیت ممکنہ طور پر سب سے پہلے سائانوبیکٹیریا کے آباؤ اجداد میں ظاہر ہوئی۔ یہ جاندار کم از کم 2.45-2.32 ارب سال پہلے تیار ہوئے، اور شاید 27 کروڑ سال پہلے یا اس سے پہلے۔ تاہم، تقریبا 2.5 ارب سال پہلے تک فضا میں آکسیجن کی کمی رہی، اور تقریبا 1.85 ارب سال پہلے تک بینڈ والے لوہے کی تشکیل جاری رہی۔ مثالی حالات میں سائانوبیکٹیریا کی تیز رفتار ضرب کی شرح کو دیکھتے ہوئے، آکسیجن پیدا کرنے والی فوٹو سنتھیسز کے ارتقاء اور ماحول میں اہم آکسیجن کی ظاہری شکل کے درمیان کم از کم 400 ملین سال کی تاخیر کے لیے ایک وضاحت کی ضرورت ہے۔ اس خلا کی وضاحت کرنے کے لیے قیاس آرائیوں کو آکسیجن کے ذرائع اور آکسیجن کے ڈوبنے کے درمیان توازن کو مدنظر رکھنا چاہیے۔ آکسیجنک فوٹو سنتھیسز نامیاتی کاربن پیدا کرتی ہے جسے آکسیجن سے الگ کرنا ضروری ہے تاکہ سطح کے ماحول میں آکسیجن جمع ہو سکے، بصورت دیگر آکسیجن نامیاتی کاربن کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے اور جمع نہیں ہوتی ہے۔ نامیاتی کاربن، سلفایڈ، اور فیرس آئرن (فی) پر مشتمل معدنیات کو دفن کرنا آکسیجن کے جمع ہونے کا ایک بنیادی عنصر ہے۔ جب نامیاتی کاربن کو آکسائڈائز کیے بغیر دفن کیا جاتا ہے تو آکسیجن فضا میں رہ جاتی ہے۔ مجموعی طور پر، آج کل نامیاتی کاربن اور پائیرائٹ کی تدفین سے ہر سال O پیدا ہوتا ہے۔ یہ عالمی آکسیجن ذرائع سے خالص O بہاؤ پیدا کرتا ہے۔ آکسیجن کی تبدیلی کی شرح کا حساب عالمی ذرائع اور ڈوب کے درمیان فرق سے لگایا جا سکتا ہے۔ آکسیجن کے ڈوب میں آتش فشاں سے کم ہونے والی گیسیں اور معدنیات، تغیر اور موسمیات شامل ہیں۔ جی او ای کا آغاز اس وقت ہوا جب ان آکسیجن-سنک بہاؤ اور کم گیس کے بہاؤ کو نامیاتی کاربن جیسے تخفیف کاروں کی تدفین سے وابستہ او 2 کے بہاؤ سے تجاوز کیا گیا۔ آب و ہوا کے طریقہ کار کے لیے، آج O فی سال آتش فشاں سے کم ہونے والی معدنیات اور گیسوں، تغیر پذیری، سمندری پانی کے بہاؤ اور سمندری سطح سے گرمی کے سوراخوں پر مشتمل ڈوب پر جاتا ہے۔ دوسری طرف، O فی سال آج فوٹو کیمیکل رد عمل کے ذریعے ماحول میں کم ہونے والی گیسوں کو آکسائڈائز کرتا ہے۔ ابتدائی زمین پر، براعظموں کی آکسیڈیٹیو ویدرنگ بظاہر بہت کم تھی (مثال کے طور پر، سرخ بستروں کی کمی) اور اس لیے آکسیجن پر ویدرنگ سنک کم گیسوں اور سمندروں میں تحلیل شدہ لوہے کے مقابلے میں نہ ہونے کے برابر ہوتا۔ سمندروں میں تحلیل شدہ لوہا O2 ڈوبنے کی مثال ہے۔ اس وقت کے دوران پیدا ہونے والی مفت آکسیجن کو کیمیائی طور پر تحلیل شدہ لوہے کے ذریعے پکڑا گیا، لوہے فی اور فی 2 + کو میگنیٹائٹ () میں تبدیل کیا گیا جو پانی میں اگھلنشیل ہے، اور دھندلے سمندروں کے نچلے حصے میں ڈوب کر لوہے کی بینڈڈ شکلیں پیدا کی گئیں جیسے کہ مینیسوٹا اور مغربی آسٹریلیا کے پلبرا میں پائی جاتی ہیں۔ آکسیجن کے ڈوب کو ختم کرنے میں 5 کروڑ سال یا اس سے زیادہ وقت لگا۔ فوٹو سنتھیسز کی شرح اور نامیاتی تدفین کی متعلقہ شرح بھی آکسیجن کے جمع ہونے کی شرح کو متاثر کرتی ہے۔ جب زمینی پودے ڈیوونین میں براعظموں میں پھیل گئے تو زیادہ نامیاتی کاربن کو دفن کیا گیا اور ممکنہ طور پر او 2 کی سطح زیادہ ہونے دی گئی۔ آج، اوسطا وقت جو ایک O مالیکیول ارضیاتی ڈوب کے ذریعے استعمال ہونے سے پہلے ہوا میں گزارتا ہے وہ تقریبا 20 لاکھ سال ہے۔ وہ رہائش کا وقت ارضیاتی وقت میں نسبتا کم ہوتا ہے۔ اس لیے فینیروزوک میں، تبصرے کے عمل ضرور ہوئے ہوں گے جو ماحولیاتی O کی سطح کو جانوروں کی زندگی کے لیے موزوں حدود میں رکھتے ہیں۔ مراحل کے لحاظ سے ارتقاء پریسٹن کلاؤڈ نے اصل میں تجویز پیش کی تھی کہ پہلے سائانوبیکٹیریا نے آکسیجن پیدا کرنے والی فوٹو سنتھیسز کرنے کی صلاحیت تیار کی تھی لیکن ابھی تک آکسیجن والے ماحول میں رہنے کے لیے انزائم (جیسے سپر آکسائیڈ ڈسمیوٹیز) تیار نہیں ہوئے تھے۔ یہ سائانوبیکٹیریا ابتدائی سمندر میں کم شدہ فیرس آئرن، فی (II) کی اعلی سطح کے ذریعے اس کے تیزی سے ہٹانے کے ذریعے اپنے زہریلے آکسیجن کے فضلے سے محفوظ رہے ہوں گے۔ انہوں نے تجویز کیا کہ فوٹو سنتھیسز کے ذریعے خارج ہونے والی آکسیجن نے فی (II) کو فیرک آئرن، فی (III) میں آکسائڈائز کیا، جو سمندر کے پانی سے نکل کر بینڈڈ آئرن کی تشکیل کرتا ہے۔ انہوں نے آرچین کے آخر میں بینڈ والے لوہے کی تشکیل کے جمع ہونے کی عظیم چوٹی کی تشریح آکسیجن کے ساتھ رہنے کے طریقہ کار کے ارتقاء کے اشارے کے طور پر کی۔ اس سے خود زہر آلود ہونے کا خاتمہ ہوا اور سائانوبیکٹیریا میں آبادی کا دھماکہ ہوا جس نے تیزی سے سمندر کو آکسیجن کیا اور لوہے کی تشکیل کے ذخیرے کو ختم کیا۔ تاہم، پریکیمبرین سطح کی بہتر تاریخ سے پتہ چلتا ہے کہ جمع ہونے کی دیر سے آرچین چوٹی دسیوں لاکھوں سالوں میں پھیلی ہوئی تھی، بجائے اس کے کہ آکسیجن سے نمٹنے کے طریقہ کار کے ارتقاء کے بعد بہت ہی کم وقفے میں ہو۔ اس نے کلاؤڈ کے مفروضے کو ناقابل قبول بنا دیا۔ زیادہ تر جدید تشریحات جی او ای کو ایک طویل، طویل عمل کے طور پر بیان کرتی ہیں جو ایک اچانک واقعہ کے بجائے سیکڑوں لاکھوں سالوں میں ہوا، جس میں آکسیجن ڈوبنے کی صلاحیت اور آکسیجنک فوٹو سنتھیسروں کی پیداواری صلاحیت کے سلسلے میں ماحولیاتی آکسیجن کی مقدار میں اتار چڑھاؤ ہوتا ہے۔ جی او ای کے دوران۔ حال ہی میں، بیکٹیریا کے خاندانوں کو دریافت کیا گیا ہے جو سائانوبیکٹیریا سے ملتے جلتے ہیں لیکن کبھی بھی فوٹو سنتھیٹک صلاحیت رکھنے کا کوئی اشارہ نہیں دکھاتے ہیں۔ یہ سائانوبیکٹیریا کے ابتدائی آباؤ اجداد سے نکل سکتے ہیں، جنہوں نے بعد میں لیٹرل جین ٹرانسفر کے ذریعے فوٹو سنتھیٹک صلاحیت حاصل کی۔ سالماتی گھڑی کے اعداد و شمار کی بنیاد پر، آکسیجن پیدا کرنے والی فوٹو سنتھیسز کا ارتقاء تقریبا ڈھائی ارب سال پہلے پہلے کے خیال سے بہت بعد میں ہوا ہوگا۔ یہ آکسیجن فوٹو سنتھیسز کے ارتقاء اور اہم ماحولیاتی آکسیجن کی ظاہری شکل کے درمیان فرق کو کم کرتا ہے۔ غذائی قلت دوسرا امکان یہ ہے کہ ابتدائی سائانوبیکٹیریا کو اہم غذائی اجزاء کے لیے بھوکا رکھا گیا تھا، اور اس نے ان کی نشوونما کو روک دیا۔ تاہم، سب سے کم غذائی اجزاء، آئرن، نائٹروجن اور فاسفورس کی کمی، سائانو بیکٹیریا کی آبادی کے دھماکے اور تیزی سے آکسیجنشن کو سست کر سکتی تھی، لیکن روک نہیں سکتی تھی۔ آکسیجن پیدا کرنے والی فوٹو سنتھیسز کے ارتقاء کے بعد ماحول کی آکسیجنشن میں تاخیر کی وضاحت ممکنہ طور پر نوجوان زمین پر مختلف آکسیجن ڈوب کی موجودگی میں مضمر ہے۔ نکل کا قحط ابتدائی کیموسینتھیٹک حیاتیات نے ممکنہ طور پر میتھین تیار کیا، جو سالماتی آکسیجن کے لیے ایک اہم جال ہے، کیونکہ میتھین یووی تابکاری کی موجودگی میں کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) اور پانی میں آسانی سے آکسائڈائز ہو جاتا ہے۔ جدید میتھانوجینز کو ایک انزائم کوفیکٹر کے طور پر نکل کی ضرورت ہوتی ہے۔ جیسے جیسے زمین کی پرت ٹھنڈی ہوتی گئی اور آتش فشاں نکل کی فراہمی کم ہوتی گئی، آکسیجن پیدا کرنے والے طحالب نے میتھین پیدا کرنے والوں کو پیچھے چھوڑنا شروع کر دیا، اور ماحول میں آکسیجن کا فیصد مسلسل بڑھتا گیا۔ 2. 7 سے 2.4 ارب سال پہلے نکل کے جمع ہونے کی شرح آج کے 400 گنا سے مسلسل کم ہوتی گئی۔ نکل کے اس قحط کو جی او ای کے آغاز میں سلفایڈ آب و ہوا میں اضافے کی وجہ سے کسی حد تک روک دیا گیا تھا جس نے کچھ نکل کو سمندروں میں لایا، جس کے بغیر میتھانوجینک حیاتیات کثرت سے زیادہ تیزی سے کم ہوتے، اور زمین کو ہورونین گلیشیئشن کے دوران دیکھے جانے والے حالات سے بھی زیادہ شدید اور دیرپا آئس ہاؤس کے حالات میں ڈال دیتے۔ ایک مفروضہ یہ استدلال کرتا ہے کہ جی او ای فوٹو سنتھیسز کا فوری نتیجہ تھا، حالانکہ سائنس دانوں کی اکثریت تجویز کرتی ہے کہ آکسیجن میں طویل مدتی اضافے کا امکان زیادہ ہے۔ کئی ماڈل کے نتائج کاربن برائنگ میں طویل مدتی اضافے کے امکانات کو ظاہر کرتے ہیں، لیکن نتائج غیر متعین ہیں۔ سنک میں کمی بڑھتے ہوئے بہاؤ کے مفروضے کے برعکس، کئی مفروضے ہیں جو جی او ای کی وضاحت کے لیے سنک میں کمی کو استعمال کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔ ایک نظریہ یہ بتاتا ہے کہ آتش فشاں گیسوں سے نکلنے والے اتار چڑھاؤ کی ساخت زیادہ آکسائڈائزڈ تھی۔ ایک اور نظریہ یہ بتاتا ہے کہ میٹامورفک گیسوں کی کمی اور سرپینٹائنائزیشن جی او ای کی اہم کلید ہے۔ بدلتے ہوئے عمل سے خارج ہونے والے ہائیڈروجن اور میتھین بھی وقت کے ساتھ زمین کے ماحول سے ختم ہو جاتے ہیں اور کرسٹ کو آکسائڈائز کر دیتے ہیں۔ سائنس دانوں نے محسوس کیا کہ ہائیڈروجن میتھین فوٹولیسس نامی عمل کے ذریعے خلا میں فرار ہو جائے گا، جس میں میتھین بالائی ماحول میں بالائے بنفشی روشنی کی کارروائی کے تحت تحلیل ہو جاتا ہے اور اپنا ہائیڈروجن جاری کرتا ہے۔ زمین سے خلا میں ہائیڈروجن کے فرار نے زمین کو آکسائڈائز کیا ہوگا کیونکہ ہائیڈروجن کے نقصان کا عمل کیمیائی آکسیکرن ہے۔ ہائیڈروجن کے فرار کے اس عمل کے لیے میتھانوجینز کے ذریعے میتھین کی پیداوار کی ضرورت تھی، تاکہ میتھانوجینز نے دراصل ماحول کے آکسیکرن کے لیے ضروری حالات پیدا کرنے میں مدد کی۔ ٹیکٹونک ٹرگر ایک مفروضہ یہ بتاتا ہے کہ آکسیجن میں اضافے کو زمین میں ٹیکٹونک طور پر چلنے والی تبدیلیوں کا انتظار کرنا پڑا، بشمول شیلف سمندروں کی ظاہری شکل، جہاں کم شدہ نامیاتی کاربن تلچھٹ تک پہنچ سکتا ہے اور اسے دفن کیا جا سکتا ہے۔ سبڈکشن زونز کے ارد گرد گریفائٹ یا ہیرے کے طور پر کم کاربن کو دفن کرنے سے سالماتی آکسیجن فضا میں خارج ہوتی ہے۔ سبڈکشن زونز کے ارد گرد تشکیل پانے والے سلفر سے بھرپور آکسیڈائزڈ میگما کی ظاہری شکل اس بات کی تصدیق کرتی ہے کہ ٹیکٹونک نظام میں ہونے والی تبدیلیوں نے زمین کے ماحول کی آکسیجنشن میں اہم کردار ادا کیا ہے۔ نئی پیدا شدہ آکسیجن سب سے پہلے سمندروں میں مختلف کیمیائی تعاملات میں استعمال کی گئی، بنیادی طور پر لوہے کے ساتھ۔ ثبوت پرانی چٹانوں میں پائے جاتے ہیں جن میں بڑے پیمانے پر بینڈ والے لوہے کی شکلیں ہوتی ہیں جو بظاہر اس لوہے اور آکسیجن کے پہلے امتزاج کے طور پر رکھی جاتی ہیں۔ موجودہ دور کا زیادہ تر لوہا ان ذخائر میں موجود ہے۔ یہ فرض کیا گیا تھا کہ سائانوبیکٹیریا سے خارج ہونے والی آکسیجن کے نتیجے میں کیمیائی رد عمل پیدا ہوا جس سے زنگ پیدا ہوا، لیکن ایسا لگتا ہے کہ لوہے کی تشکیل اینوکسیجینک فوٹوٹروفک آئرن آکسائڈائزنگ بیکٹیریا کی وجہ سے ہوئی تھی، جس کے لیے آکسیجن کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ آکسیجن کی سطح میں ہر بار اس وقت اضافہ ہوتا ہے جب چھوٹے زمینی کمیت ایک سپر براعظم بنانے کے لیے ٹکراتے ہیں۔ ٹیکٹونک دباؤ پہاڑی زنجیروں کو زور دیتا ہے، جو سمندر میں خارج ہونے والے غذائی اجزاء کو ختم کرتا ہے جو فوٹو سنتھیٹک سائانوبیکٹیریا کو کھلاتا ہے۔ بسٹ ایبلٹی ایک اور مفروضہ ماحول کا ایک نمونہ پیش کرتا ہے جو بسٹ ایبلٹی کو ظاہر کرتا ہے: آکسیجن کے ارتکاز کی دو مستحکم حالتیں۔ مستحکم کم آکسیجن ارتکاز (0.02%) کی حالت میتھین آکسیکرن کی اعلی شرح کا تجربہ کرتی ہے۔ اگر کوئی واقعہ آکسیجن کی سطح کو اعتدال پسند حد سے آگے بڑھاتا ہے، تو اوزون کی پرت کی تشکیل یو وی شعاعوں کی حفاظت کرتی ہے اور میتھین آکسیکرن کو کم کرتی ہے، جس سے آکسیجن کو مزید 21 فیصد یا اس سے زیادہ کی مستحکم حالت میں بڑھایا جاتا ہے۔ عظیم آکسیجنشن ایونٹ کو پھر نچلی سے اوپری مستحکم ریاستوں میں منتقلی کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ بڑھتی ہوئی فوٹوپیریوڈ سائانوبیکٹیریا رات کو تقریبا اتنی ہی آکسیجن استعمال کرتے ہیں جتنی وہ دن میں پیدا کرتے ہیں۔ تاہم، تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ سائانوبیکٹیریل چٹائیاں طویل فوٹوپیریوڈز کے ساتھ زیادہ آکسیجن پیدا کرتی ہیں۔ زمین کی گردش کی مدت اس کی تشکیل کے فورا بعد تقریبا چھ گھنٹے تھی، 4.5 بلین سال پہلے، لیکن پیلیوپروٹروزوک میں 2.4 بلین سال پہلے بڑھ کر 21 گھنٹے ہو گئی۔ 700 ملین سال پہلے شروع ہونے والی گردش کی مدت ایک بار پھر بڑھ کر 24 گھنٹے کی موجودہ قیمت پر پہنچ گئی۔ سائانوبیکٹیریا سے پیدا ہونے والی آکسیجن کی کل مقدار طویل دنوں کے ساتھ یکساں رہتی ہے، لیکن دن جتنا لمبا ہوتا ہے، آکسیجن کو پانی میں پھیلنے میں اتنا ہی زیادہ وقت لگتا ہے۔ آکسیجنشن کے نتائج بالآخر، آکسیجن فضا میں جمع ہونا شروع ہو گئی، جس کے دو بڑے نتائج تھے۔ آکسیجن نے ممکنہ طور پر ماحولیاتی میتھین (ایک مضبوط گرین ہاؤس گیس) کو کاربن ڈائی آکسائیڈ (ایک کمزور) اور پانی میں آکسائڈائز کیا۔ اس نے زمین کے ماحول کے گرین ہاؤس اثر کو کمزور کر دیا، جس سے سیاروں کی ٹھنڈک پیدا ہوئی، جس کے بارے میں تجویز کیا گیا ہے کہ اس نے برفانی دور کا ایک سلسلہ شروع کیا ہے جسے ہورونین گلیشی ایشن کے نام سے جانا جاتا ہے، جس کی عمر کی حد 2.45-2.22 ارب سال پہلے ہے۔ آکسیجن کے بڑھتے ہوئے ارتکاز نے حیاتیاتی تنوع کے لیے ایک نیا موقع فراہم کیا، ساتھ ہی چٹانوں، ریت، مٹی اور دیگر ارضیاتی سبسٹریٹس اور زمین کی ہوا، سمندروں اور دیگر سطحی پانیوں کے درمیان کیمیائی تعاملات کی نوعیت میں زبردست تبدیلیاں کیں۔ نامیاتی مادے کی قدرتی ری سائیکلنگ کے باوجود، آکسیجن کی وسیع پیمانے پر دستیابی تک زندگی توانائی کے لحاظ سے محدود رہی تھی۔ آکسیجن کی دستیابی نے عالمی ماحولیاتی اثرات کے ساتھ زندہ حیاتیات کے لیے دستیاب مفت توانائی میں بہت اضافہ کیا۔ مثال کے طور پر، مائٹوکونڈریا جی او ای کے بعد تیار ہوا، جس سے حیاتیات کو تیزی سے پیچیدہ ماحولیاتی نظام میں تعامل کرنے والی نئی، زیادہ پیچیدہ مورفولوجیز کا استحصال کرنے کی توانائی ملتی ہے، حالانکہ یہ دیر سے پروٹروزوک اور کیمبرین تک ظاہر نہیں ہوئے تھے۔ معدنی تنوع میں کردار عظیم آکسیجنشن ایونٹ نے معدنیات کے تنوع میں دھماکہ خیز ترقی کو جنم دیا، جس میں بہت سے عناصر زمین کی سطح کے قریب ایک یا زیادہ آکسائڈائزڈ شکلوں میں پائے جاتے ہیں۔ یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ آج زمین پر پائے جانے والے تقریبا 4,500 معدنیات میں سے 2,500 سے زیادہ کے لیے جی او ای براہ راست ذمہ دار تھا۔ ان میں سے زیادہ تر نئی معدنیات متحرک مینٹل اور کرسٹ کے عمل کی وجہ سے ہائیڈریٹڈ اور آکسیڈائزڈ شکلوں کے طور پر بنی تھیں۔ سائانوبیکٹیریا کے ارتقاء میں کردار انٹارکٹیکا کی جھیل فریکسیل میں کیے گئے فیلڈ اسٹڈیز میں، سائنس دانوں نے پایا کہ آکسیجن پیدا کرنے والے سائانوبیکٹیریا کی چٹائیوں نے موٹی برف کے نیچے بھی، بصورت دیگر اینوکسک ماحول میں آکسیجن والے پانی کی ایک پتلی پرت، ایک سے دو ملی میٹر موٹی پیدا کی۔ اندازہ لگانے سے، یہ جاندار ماحول میں آکسیجن جمع ہونے سے پہلے ہی آکسیجن کے مطابق ڈھل سکتے تھے۔ اس طرح کے آکسیجن پر منحصر حیاتیات کے ارتقاء نے بالآخر آکسیجن کی دستیابی میں ایک توازن قائم کیا، جو ماحول کا ایک اہم جزو بن گیا۔ یوکرائٹس کی ابتدا یہ تجویز کی گئی ہے کہ قدیم مائکرو ماحولیات میں سائانوبیکٹیریل فوٹو سنتھیسز کی وجہ سے آکسیجن کی سطح میں مقامی اضافہ آس پاس کے بائیوٹا کے لیے انتہائی زہریلا تھا، اور یہ کہ اس انتخابی دباؤ نے آرکیئل نسب کی ارتقائی تبدیلی کو پہلے یوکرائٹس میں تبدیل کر دیا۔ آکسیڈیٹیو تناؤ جس میں رد عمل والی آکسیجن پرجاتیوں (آر او ایس) کی پیداوار شامل ہوتی ہے اس نے دوسرے ماحولیاتی تناؤ (جیسے بالائے بنفشی تابکاری اور/یا خشک ہونے) کے ساتھ ہم آہنگی میں کام کیا ہوگا تاکہ یوکیریوسس کی طرف ابتدائی آرکیئل نسب میں انتخاب کو آگے بڑھایا جا سکے۔ ہو سکتا ہے کہ اس قدیم آباؤ اجداد کے پاس پہلے سے ہی ڈی این اے کی جوڑی اور دوبارہ ملاپ اور ممکنہ طور پر کسی قسم کے سیل فیوژن میکانزم پر مبنی ڈی این اے کی مرمت کا طریقہ کار موجود ہو۔ آرکیئل جینوم پر اندرونی آر او ایس (اینڈوسیمبیونٹ پروٹو-مائٹوکونڈریا کے ذریعہ تیار کردہ) کے نقصان دہ اثرات ان معمولی آغاز سے ہی مییوٹک سیکس کے ارتقا کو فروغ دے سکتے تھے۔ آکسیڈیٹیو ڈی این اے نقصان کی موثر ڈی این اے مرمت کے لیے انتخابی دباؤ نے یوکرائیوٹک جنسی کے ارتقاء کو آگے بڑھایا ہو سکتا ہے جس میں سیل سیل فیوژن، سائٹوسکیلیٹن کی ثالثی کروموسوم کی نقل و حرکت اور جوہری جھلی کے ظہور جیسی خصوصیات شامل ہیں۔ اس طرح یوکرائیوٹک جنس اور یوکرائیوجینیسیس کا ارتقاء ممکنہ طور پر لازم و ملزوم عمل تھے جو ڈی این اے کی مرمت کو آسان بنانے کے لیے بڑے حصے میں تیار ہوئے۔ مائٹوکونڈریا کا ارتقاء، جو آکسیجن والے ماحول کے لیے موزوں ہے، ہو سکتا ہے کہ جی او ای کے دوران ہوا ہو۔ تاہم، دوسرے مصنفین شکوک و شبہات کا اظہار کرتے ہیں کہ مضبوط شواہد کی کمی کی وجہ سے جی او ای کے نتیجے میں وسیع پیمانے پر یوکرائیوٹک تنوع پیدا ہوا، یہ نتیجہ اخذ کرتے ہوئے کہ سمندروں اور ماحول کی آکسیجنشن ضروری نہیں کہ ماحولیاتی اور جسمانی تنوع میں اضافے کا باعث بنے۔ لوماگنڈی-جاتولی واقعہ آکسیجن کے مواد میں اضافہ لکیری نہیں تھا: اس کے بجائے، تقریبا 2.3 گا پہلے آکسیجن کے مواد میں اضافہ ہوا تھا، اس کے بعد تقریبا 2.1 گا پہلے اس میں کمی آئی تھی۔ آکسیجن میں اس اضافے کو لوماگنڈی-جاتولی واقعہ (ایل جے ای) یا لوماگنڈی واقعہ کہا جاتا ہے، (جس کا نام جنوبی روڈیشیا کے ایک ضلع کے نام پر رکھا گیا ہے) اور اس مدت کو جاتولین کہا گیا ہے ؛ فی الحال اسے ریشین دور کا حصہ سمجھا جاتا ہے۔ لوماگنڈی-جاتولی واقعہ کے دوران، اگلے مرحلے کے دوران نچلی سطح پر واپس آنے سے پہلے، ماحول میں آکسیجن کی مقدار جدید سطحوں کی طرح بلندیوں پر پہنچ گئی، جس کی وجہ سے سیاہ شیلز (ایسی چٹانیں جن میں بڑی مقدار میں نامیاتی مادے ہوتے ہیں جو بصورت دیگر آکسیجن کے ذریعے جل جاتے) جمع ہو گئے۔ آکسیجن کی سطح میں اس کمی کو کہا جاتا ہے۔ اس واقعے کے شواہد عالمی سطح پر ملے ہیں: فینوسکینڈیا اور شمالی روس، اسکاٹ لینڈ، یوکرین، چین، شمالی امریکہ میں وومنگ کریٹن، برازیل، یوراگوئے، گیبون، زمبابوے، جنوبی افریقہ، ہندوستان اور آسٹریلیا میں۔ ایسا لگتا ہے کہ واقعہ ختم ہونے کے بعد بھی سمندر کچھ عرصے تک آکسیجن سے بھرپور رہے ہیں۔ یہ قیاس کیا گیا ہے کہ یوکرائٹس سب سے پہلے لوماگنڈی-جاتولی واقعہ کے دوران تیار ہوئے۔ یہ بھی دیکھیں بورنگ بلین-1.8 اور 0.8 بلین سال پہلے کے درمیان زمین کی تاریخ، جس کی خصوصیت ٹیکٹونک استحکام، آب و ہوا کے استحکام، اور بہت کم آکسیجن کی سطح کے ساتھ ایک سست حیاتیاتی ارتقاء اور گلیشیئشن کا کوئی ثبوت نہیں ہے۔ آکسیجن کی ارضیاتی تاریخ-زمین کے سمندروں اور ماحول میں مفت آکسیجن کی نشوونما کی ٹائم لائن جامنی زمین کا مفروضہ-قیاس کہ ابتدائی فوٹو سنتھیسز جامنی روشنی کی عکاسی کرتی ہے نایاب زمین کا مفروضہ-مفروضہ کہ پیچیدہ ماورائے ارضی زندگی ایک انتہائی نایاب رجحان ہے حوالہ جات بیرونی روابط پیلیوپروٹروزوک زندگی کی آکسیجن کی ابتدا زمین کی ارضیاتی تاریخ میں حیاتیاتی تاریخ کے معدومیت کے واقعات بڑے پیمانے پر موسمیاتی مفروضے