มันมีสิ่งมีชีวิตที่เปลี่ยนแปลงโลกของเรา
มันทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งแรก ในประวัติศาสตร์โลก
และยังกรุยทางให้ส่งมีชีวิตที่ซับซ้อนกว่า
มันเป็นไปได้อย่างไร
โดยการปล่อยโมเลกุลออกซิเจนโมเลกุลแรก เข้าสู่บรรยากาศของเรา
และพวกมันก็ทำได้ แม้ว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว
พวกมันคือไซยาโนแบคทีเรีย
และเรื่องราวของสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายนี้
ที่ไม่มีแม้แต่นิวคลิไอ หรือแม้แต่ออกาเนลอื่น ๆ
เป็นหน้าสำคัญทางประวัติศาสตร์ ของเรื่องราวชีวิตบนโลก
บรรยากาศของโลกไม่ได้มีส่วนผสมที่เต็มไปด้วย ออกซิเจนอย่างที่เราหายใจในตอนนี้
3.5 พันล้านปีก่อน บรรยากาศของเรา ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไนโตรเจน
คาร์บอนไดออกไซด์
และมีเธน
ออกซิเจนเกือบทั้งหมดถูกกักเอาไว้ ในโมเลกุลอย่างเช่นน้ำ
ไม่ได้ล่องลอยอยู่ในอากาศ
มหาสมุทรนั้นก็เต็มไปด้วยจุลชีพแอนาโรบิก
พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เรียบง่าย ที่ไม่ต้องการออกซิเจน
และได้พลังงานจากการย่อยสลาย โมเลกุลที่พวกมันหามาได้
แต่ในช่วงเวลาระหว่าง 2.5 และ 3.5 พันล้านปีก่อน
หนึ่งในจุลชีพเหล่านี้
ที่อาจล่องลอยอยู่บนพื้นผิวมหาสมุทร
มีวิวัฒนาการความสามารถใหม่ ซึ่งก็คือการสังเคราะห์แสง
โครงสร้างในเยื่อหุ้มเซลล์ของพวกมัน สามารถที่จะเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงอาทิตย์
เพื่อเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และนำ้ ไปเป็นก๊าซออกซิเจนและน้ำตาล
ซึ่งพวกมันสามารถนำไปใช้เป็นพลังงานได้
สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นบรรพบุรุษ ของสิ่งที่ตอนนี้เราเรียกว่า ไซยาโนแบคทีเรีย
สีออกฟ้าของพวกมันมาจากเม็ดสี ที่มีสีฟ้าเขียว
ที่เก็บพลังงานแสงแดดที่พวกมันต้องการ
การสังเคราะห์แสงทำให้แบคทีเรียโบราณนี้ มีข้อได้เปรียบเหนือสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์อื่น
พวกมันสามารถสร้างพลังงานให้กับตัวเองได้
จากแหล่งวัตถุดิบที่แทบจะไม่มีทางหมดไป
ฉะนั้นประชากรของพวกมันจึงเพิ่มอย่างรวดเร็ว
และพวกมันก็สร้างมลพิษให้กับบรรยากาศ ด้วยของเสียจากพวกมัน ซึ่งก็คือ ออกซิเจน
ตอนแรก ออกซิเจนที่มากขึ้นถูกดูดซับไป ด้วยปฏิกิริยาเคมีกับเหล็ก
หรือเซลล์ที่กำลังถูกย่อยสลาย
แต่หลังจากเวลาสองสามร้อยล้านปี
ไซยาโนแบคทีเรียผลิตออกซิเจน ได้รวดเร็วกว่าที่มันจะดูดซับไปได้
และก๊าซเริ่มที่จะก่อตัวขึ้นในบรรยากาศ
มันเป็นปัญหาใหญ่สำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นบนโลก
อากาศที่มีออกซิเจนมาก เป็นพิษต่อพวกมัน
แล้วผลน่ะหรือ
ประมาณ 2.5 พันล้านปีก่อน เกิดการสูญพันธ์ุครั้งใหญ่ของชีวิตบนโลก
ซึ่งก็ไม่เว้นแม้กระทั่งไซยาโนแบคทีเรีย
นักธรณีวิทยาเรียกมันว่า เหตุการณ์ผลิตออกซิเจนครั้งใหญ่
หรือเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนครั้งใหญ่
นั่นไม่ใช่เพียงปัญหาเดียว
มีเธนได้เคยทำหน้าที่เป็นก๊าซเรือนกระจก ที่ทำให้โลกอบอุ่น
แต่ตอนนี้ ออกซิเจนที่มากขึ้นทำปฏิกิริยา กับมีเธนเพื่อเกิดเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ
ซึ่งไม่เก็บกักความร้อน
ชั้นบรรยากาศที่บางลง
ทำให้โลกเข้าสู่ยุคน้ำแข็งครั้งแรก และอาจเป็นครั้งที่ยาวนานที่สุด
ฮูโรเนียน เกลซิเอชัน
ชั้นบรรยายกาศที่เป็นเหมือนบอลหิมะขนาดใหญ่
เป็นเวลาสองสามร้อยล้านปี
ในที่สุด ชีวิตก็ปรับตัว
สิ่งมีชีวิตแอโรบิกซึ่งใช้ออกซิเจน ในการสร้างพลังงาน
เริ่มที่จะดูดซับก๊าซที่มากเกินไป ในชั้นบรรยากาศ
ความเข้มข้นของออกซิเจนเพิ่มสูงขึ้นและลดลง
จนกระทั่งมันอยู่ที่ประมาณ 21% อย่างที่มันเป็นในปัจจุบัน
และการที่มันสามารถใช้พลังงานเคมีในออกซิเจน
ทำให้สิ่งมีชีวิตมีความหลากหลาย อย่างที่มันต้องการได้มากขึ้น
และมีวิวัฒนาการไปสู่รูปแบบที่ซับซ้อน
ไซยาโนแบคทีเรียมีส่วนสำคัญ ในเรื่องราวนี้เช่นกัน
หลายร้อยล้านปีกอ่น
จุลชีพก่อนประวัติศาสตร์บางชนิด กินไซยาโนแบคทีเรียเข้าไปทั้งตัว
ในกระบวนการที่เรียกว่า เอนโดไซโตซิส
เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้น จุลชีพได้มา ซึ่งโรงงานสังเคราะห์แสงของตัวเอง
มันเป็นบรรพบุรุษของเซลล์พืช
และไซยาโนแบคทีเรียกลายเป็นคลอโรพลาส
ออกาเนลที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์แสง ในปัจจุบันนี้
ไซยาโนแบคทีเรียยังคงมีอยู่ ทุกที่ในสิ่งแวดล้อมบนโลก
มหาสมุทร
แหล่งน้ำจืด
ดิน
หินที่บริเวณขั้วโลกใต้
ขนตัวสลอต
พวกมันยังคงปล่อยออกซิเจน เข้าไปในบรรยากาศ
และพวกมันยังดึงไนโตรเจนออกมา เพื่อเป็นปุ๋ยให้ต้นไม้ทีพวกมันช่วยสร้างขึ้น
พวกเราคงจะจดจำชีวิตบนโลก ที่ปราศจากพวกมันไม่ได้
แต่ก็ต้องขอบคุณพวกมัน
ที่เราเกือบจะไม่มีชีวิตบนโลกใบนี้