1. Prima ipotesi dell'ossigeno: Questa ipotesi propone che alti livelli di ossigeno atmosferico fossero un prerequisito per l’evoluzione della vita complessa. Ciò suggerisce che l’accumulo di ossigeno nell’atmosfera attraverso processi come la fotosintesi da parte dei cianobatteri abbia creato un ambiente più favorevole per l’emergere e la diversificazione di organismi complessi.
2. Seconda ipotesi dell'ossigeno: Questa ipotesi sostiene che la vita complessa si sia evoluta prima dell’aumento significativo dei livelli di ossigeno nell’atmosfera. Propone che i primi organismi complessi, come i procarioti anaerobici, fossero in grado di prosperare in ambienti a basso contenuto di ossigeno o anossici e che l’aumento dell’ossigeno atmosferico fosse il risultato delle loro attività metaboliche.
Il dibattito tra queste ipotesi implica l’interpretazione delle prove geologiche, paleontologiche e geochimiche, nonché la considerazione di fattori come i tempi della fotosintesi che produce ossigeno, l’evoluzione degli enzimi che utilizzano l’ossigeno e il potenziale ruolo dell’ossigeno nel guidare i cambiamenti ecologici.
Le attuali prove scientifiche suggeriscono che la seconda ipotesi dell’ossigeno potrebbe essere maggiormente supportata. Gli studi sulle antiche formazioni geologiche indicano che forme di vita complesse, compresi gli organismi eucarioti, esistevano durante periodi di scarso ossigeno atmosferico. Inoltre, la presenza di alcuni enzimi che utilizzano l’ossigeno nei primi microrganismi supporta l’idea che la vita complessa potrebbe essersi adattata ed evoluta in ambienti poveri di ossigeno. Tuttavia, l’interazione tra i livelli di ossigeno e l’evoluzione della vita complessa è un argomento complesso di ricerca in corso, e la sequenza specifica degli eventi è ancora oggetto di indagine scientifica.