根据《自然》杂志报道：地球大气层原本的氧气含量很低，但24亿年前氧气含量突然开始急剧增加，科学家把这一时期称为“大氧化时期”。造成这一现象的原因一直让科学家迷惑不解。现在，一个研究小组通过对沉积岩的研究发现，大氧化时期可能是由溶解于水的镍水平降低所造成的。

美国卡内基学会地球物理实验室的研究小组成员多米尼克 . 帕皮诺说：“大氧化时期不可逆转地改变了地表环境，最终让高级生命的诞生成为可能。这是我们星球进化的重大转折点，现在我们离发现其成因更进了一步。”

在加拿大埃德蒙顿艾伯塔大学的库尔特 . 康霍伊泽的带领下，研究者对世界上12处具有38亿年到5.5亿年历史的沉积岩的某种成分进行了分析，这一成分科学名称叫作格陵兰西部条带状铁建造（BIF），早在地球大气和海洋的氧含量上升之前就存在于岩石层中。它主要由带状铁和硅酸盐交替形成，此外还包括少量的镍及其他成分。

现在，镍在海洋中的含量很低，只相当于原始海洋中镍含量的1/400。一种名为产甲烷菌的微生物广泛生长在原始海洋中，其代谢过程依靠各种以镍为基础产生的酶。

研究者推断，产甲烷菌释放到大气中的甲烷气体导致大气中的氧气含量不足以与甲烷产生反应并生成二氧化碳和水。镍含量的降低给产甲烷菌带来了“饥荒”。另一方面，水藻及其他通过光合作用释放氧气的生物使用不同种类的酶，因而受镍含量不足的影响较小。结果，大气中的甲烷含量下降，为氧气含量的增加创造了条件。