Líf á frumlífsöld

Ekki er að sjá sem nein skörp skil hafi orðið í lífríki jarðar á mótum upphafs- og frumlífaldar. Sterkar líkur eru á því að heilkjarna (eukaryote) þörungar hafi verið komnir fram snemma á frumlífsöld. Meira var þó af blábakteríum sem mynduðu mottuberg strýtuþörungar en þeær náðu mestri útbreiðslu á milli 1.300 til 1.000 Má. Þeim fækkaði svo verulega undir lok frumlífsaldar.

Fornir heilkjörnungar (samkjörnungar) komu líklega fram á upphafsöld en þeir voru að öllum líkindum frumstæðir og skorti ýmsa eiginleika sem núverandi heilkjörnungar hafa.

Svo lítur út nú sem heilkjörnungar hafi orðið til við samruna tveggja dreifkjörnunga (procaryote) þannig að annar tók sér bólfestu inni í hinum. Fruman sem fór inn breyttist lítilsháttar og myndaði frumulíffæri sem kallast hvatberi (mitochondrion) sem finna má í öllum núlifandi heilkjörnungum. ◊. Hvatberarnir gera frumunum kleyft að nýta orku frá fæðu þeirra við öndun. Vísbending um þetta þróunarferli hvatberanna er að RNA og DNA þeirra og frumunnar umhverfis er frábrugðið. Það er álitið að smærri fruman sem varð hvatberi og með sínum eigin RNA og DNA hafi verið étin af þeirri stærri en reyndist ómeltanleg.

Margir hafa fallist á þá tilgátu að heilkjörnungar plantna hafi þróast á þann hátt að frumvera með hvatbera hafi innlimað blábakteríu (cyanobakteríu) sem síðan hafi breyst í grænukorn (chloroplast).

Sé gert ráð fyrir að fyrstu heilkjörnungar hafi orðið til við að dreifkjörnungur gleypi annan dreifkjörnung verður að gera ráð fyrir því að þeir hafi verið einfrumungar.

Fjölfruma frumverur - sjávarþörungar - geta hafa komið fram stuttu eftir að heilkjörnungar með hvatakorn og grænukorn komu til sögunnar. Elstu steingerðu heilkjörnungar finnast í 2.700 Má gömlu bergi og líkjast þeir hönk af þörungaþráðum. ◊

Þrátt fyrir tilkomu fjölfruma þörunga eru frumþörungar, svokallaðir acritarch, afar áberandi í bergi frá frumlífsöld sem yngra er en 2.000 Má. Þessar lífverur eru áberandi þörungasvif á frumlífs- og fornlífsöld.

Örlítið súrefni hafði þá þegar myndast í upphafi frumlífsaldar við að geislun sólar brýtur vatnsgufu gufuhvolfsins niður. ◊ Þrátt fyrir ljóstillífun gerla óx það hægt í fyrstu enda var það jafnóðum étið upp af efnaveðrun og öndun lífvera.

Af steindum bergs má sjá að efnaveðrun hafi fyrir um 2.300 Má tekið til sín svo mikið súrefni að hlutur þess í gufuhvolfinu hélst aðeins um 1 - 2% af því sem það er nú. Þetta má finna út frá úran- og járnsamböndum í bergi frumlífsaldar.

Efnasambönd sem sýna litla oxun eins og úranít, UO₂ og brennisteinskís (pýrít) Fe₂S finnast t.d. í bergi sem er eldra en 2.300 Má en eru sjaldgæf í yngra bergi.

Útbreiðsla jarðlaga með lagskiptum járnmyndunum (banded iron, BIF) getur bent til aukins súrefnismagns í gufuhvolfinu skömmu fyrir 2,0 - 2,3 Gá. ◊ Þessar myndanir eru á meðal elsta bergs á jörðinni og eru algengar á upphafsöld en finnast ekki í bergi frá upphafi kambríum og þaðan af yngra. Stærstur hluti þessara jarðlaga er talinn hafa myndast frá 3.500 - 1.900 Má. ◊

Járnnám nú fer einkum fram í þessum berglögum því að þar er hlutfall magnetíts Fe₃O₄ hærra en í yngri jarðlögum þar sem hlutfall hematíts (Fe₂O₃) er hærra. Hlutfall súrefnis í hemetíti er mun hærra en í magnetíti enda verður það síðarnefnda til við vægari oxun. ◊ ◊

Lagskiptar járnmyndanir hafa líklega myndast í höfum við strendur meginlands. Í mörgum tilfellum er um að ræða setmyndanir í gruggstraumum. Veik oxun járnsins bendir til þess að lítið súrefni hafi verið í höfunum á þessum tíma. Þessum myndunum virðist ljúka fyrir 1.900 Má og bendir það til þess að á þeim tíma hafi súrefni í umhverfinu aukist til muna.

Rauðleit jarðlög sem fá lit sinn einkum af hematíti er yfirleitt ekki að finna í jarðlögum sem eldri eru en 1.900 Má. Yfirleitt er lítið um leifar jarðvegs í forkambrísku bergi en þó gefa nokkur sýni vísbendingar um hlut súrefnis í gufuhvolfinu. Járn sem veðrast í jarðvegi við takmarkað súrefni flýtur á brott með vatninu en fellur ekki út eins og það gerir við núverandi aðstæður. Mikil oxun í 1.900 Má gömlu jarðvegssýni í Suður-Afríku bendir til þess að súrefni hafi þá verið 15% af núverandi mælistigi þess í gufuhvolfinu.