Dugo se smatralo da je veliki porast kiseonika bio presudan za eksploziju u Kambriju pre oko 540 miliona godina, koja je omogućila razvoj raznovrsnih oblika života na Zemlji. Međutim, postoji rasprava o tome da li je kiseonik zaista imao ključnu ulogu u ovom procesu, s obzirom na druge moguće faktore kao što su magnetno polje Zemlje, erozija planina, asteroidna prašina i aktivnost morskih organizama.
Novija istraživanja koja analiziraju geološke podatke sugerišu da kiseonik nije bio prisutan u velikim količinama u atmosferi i okeanima pre pola milijarde godina, već je većina kiseonika bila zadržana u plitkim vodama i na morskim policama. Ipak, iako nije bilo obilja kiseonika, smatra se da je on ipak imao neku ulogu u pokretanju raznolikosti života koja je dovela do širokog spektra živih bića koje danas poznajemo.
Naučnici su otkrili da organizmima iz Kambrijskog perioda verovatno nije bila potrebna visoka koncentracija kiseonika kao što se ranije mislilo. Analize sedimentnih stena sa dna drevnih okeana pokazuju manja povećanja nivoa kiseonika koja su ipak imala značajan uticaj na ekologiju tog vremena.
Tim istraživača uspeo je da rekonstruiše dugoročne trendove nivoa kiseonika u okeanima i morskom životu tokom poslednjih 700 miliona godina koristeći statističke analize metala u tragovima sačuvanih u sedimentnim stenama. Njihova analiza pokazuje da nivoi kiseonika u dubokim okeanima nisu dostigli današnje vrednosti sve do 140 miliona godina nakon eksplozije u Kambriju, u periodu devona.
Iako se globalna oksigenacija okeana nije desila sve do pre oko 400 miliona godina, što se poklapa sa pojavom velikih šuma na kopnu, nivoi kiseonika u plitkim vodama su se možda dovoljno povećali da podrže raznovrsnost morskog života.
Prema istraživanjima, plitka mora su se prva oksigenisala, dok atmosferski nivo kiseonika nije dostigao današnje vrednosti sve do 50-100 miliona godina nakon eksplozije u Kambriju, tokom perioda Ordovicija. Druga istraživanja sugerišu da su nivoi kiseonika počeli da rastu pre oko 640-600 miliona godina, što se poklapa sa evolucionim skokovima pre eksplozije u Kambriju.
Iako su neka istraživanja pokazala da su nivoi kiseonika bili promenljivi tokom dugog perioda i da je teško proceniti njihov uticaj na biodiverzitet, nova saznanja pomažu u razumevanju evolucije života na Zemlji.
