一直以来，科学家们都在猜测，如果地球上突然有了丰富的氧气，动物物种是否会很快丰富起来呢。在远古时期，大约8亿年前，动物物种开始繁荣起来的——但在10亿年前呢？以前大多数科学家认为那时的氧气含量也是足够的。

但是近期科学家们研究发现10亿年前空气含量是不够的。

来自耶鲁的研究员和Noah Planavsky和他的同事在10月30号发表于Science上的论文中，研究发现10亿年前的氧气量仅为今天的0.1%，即那时地球上的空气不足以支撑物种的多样性，即使有基因突变。

“毫无疑问，任何基因或生态创新都比不上物种的进化，但这均须满足一定的氧气含量，”Planavsky说，他与来自乔治亚理工学院 Christopher Reinhard 均为共同一作。“我们的证据第一次表明低浓度的氧气可阻止物种进化。”

科学家通过分析来自中国、澳大利亚、加拿大和美国的远古时期沉积物中的铬（Cr）同位素发现了这些证据。铬存在于大陆地壳中，铬的氧化直接与空气中的氧气含量有关。

科学家们也分析了来自近海岸浅海域地区铁含量丰富的沉积物样品。他们把这些样品数据与来自近期的氧含量高地区的沉积物数据作了对比。

氧气在动物生命出现中所扮演的角色一直困扰着科学家。“现在我们在偏离正确的道路，而铬给我们提供了方向。”现有证据表明动物出现初期的氧气含量为现有含量的40%，可推测到现有氧气含量在支撑物种丰富性中是足够的。

在新的研究中，研究者发现远古时期的氧气含量是处于“高度动态”的过程，有出现“偶尔峰值“的机会。但是，他们说：“有证据表明地球铬循环在动物物种上升前后首次出现波动。

“如果我们的研究证实是正确的，我们的研究将改变人们关于动物和其它复杂生物起源、与环境的关系的认知，”来自加州大学河滨分校的，共同作者 Tim Lyons说，“这会是一个新的游戏挑战。”

“这将会引发关于环境稳定性在动物进化过程中扮演角色的广泛的讨论，并且他们会认同我们研究的意义。”

研究基金来源为美国宇航局太空生物学计划，国家科学基金会的Earth-Life转换项目。

参与研究人员还包括耶鲁大学的博士后研究员Xiangli Wang，伊利诺伊大学的Thomas Johnson，卡尔顿大学的Danielle Thomson，塔斯马尼亚大学的 Peter McGoldrick，和加州理工学院的Woodward Fischer。