日本东京大学一个研究小组在最新一期英国在线期刊《自然·通讯》上发表论文说，地球大气中的氧气大量形成于约23亿年前，那时冰河期结束，地球逐渐变暖，光合成生物大量繁殖，最终形成含氧的大气。
现有学说认为，地球大气中的氧来源于生命的光合作用，目前约占大气20％的氧气并不是在地球46亿年的历史长河中逐渐增加的，而是在距今约24亿年前到20亿年前之间急剧增加的，在那之前氧气几乎不存在。但是，科学家们一直没有弄清氧气剧增的详细年代和增加的原因。
东京大学讲师关根康人率领的研究小组，2008年调查了加拿大安大略省距今约22亿年至24.5亿年前的海底地层，调查其中锇元素的浓度。
铂族元素锇存在于陆地的岩石中，当大气中氧气浓度高的时候，锇会转变为离子，从而易溶于水，再被河流带到海洋，沉积在海底的地层中。
调查结果显示，约23亿年前的大规模冰河期地层和此后的温暖期地层交界处，锇的浓度急剧上升。研究人员认为，这是由于冰河期后，地球变暖，冰块融化，地表的营养成分被带到海中，在海中进行光合作用的特殊细菌得以大量繁殖，从而使氧气爆发性增加。
研究小组还发现，光合作用导致氧气增加并非只有一次，约22亿年前，另一个冰河期结束的时候，又出现了氧气的爆发性增加。
关根康人表示：“气候变动与生命进化密切相关。如果能够弄清其中的机制，那么今后有望根据这个线索在太阳系外寻找第二个地球。”