Развитие жизни на Земле в протерозое часто называют «кислородной катастрофой», потому что в самом начале этого периода произошло глобальное изменение состава атмосферы. 12 Около 2,45 млрд лет назад в ней появился свободный кислород, и общий характер атмосферы изменился с восстановительного на окислительный. 12

Причина катастрофы — деятельность фотосинтезирующих организмов, которые были единственным значимым источником молекулярного кислорода. 1 Выделяющийся кислород практически сразу расходовался на окисление горных пород, растворённых соединений и газов атмосферы. 1 После того как поверхностные породы и газы оказались окисленными, кислород начал накапливаться в атмосфере в свободном виде. 1

Последствия кислородной катастрофы были следующими: произошла глобальная смена сообществ, анаэробные сообщества сменились аэробными, а анаэробные, наоборот, оказались оттеснены в «анаэробные карманы». 12 В дальнейшем наличие молекулярного кислорода в атмосфере привело к формированию озонового экрана и распространению кислородного дыхания. 12