A atmosfera terrestre primitiva era muito diferente da atual - os valores de dióxido de carbono e de vapor de água eram muito elevados, e o oxigénio estava ausente. O desenvolvimento de formas de vida fotossintéticas (bactérias que realizavam fotossíntese) tornou gradualmente possível a redução dos níveis de dióxido de carbono e o aumento de oxigénio atmosférico. Este aumento permitiu, posteriormente, que alguns dos átomos de oxigénio reagissem entre si, produzindo o ozono, e formassem a chamada «camada de ozono», filtrando as radiações solares ultravioleta nocivas para a maioria dos seres vivos atuais.
A atmosfera atual é constituída por nitrogénio (78 %) e oxigénio (21 %), apresentando quantidades muito reduzidas de outros gases, nomeadamente de dióxido de carbono e de vapor de água.
A presença de oxigénio na atmosfera permitiu depois a evolução para formas de vida mais complexas, devido à utilização deste gás na respiração.
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