在7.5到5亿年前，大型单细胞生物和简单海绵类动物的进化或导致了深海区域的氧化，《自然—地球科学》上的一篇综述文章如是说。这项结论与之前普遍认为海洋氧化促进动物进化的说法相左。在5.5亿年前，地球大部分深海区域都缺乏可观数量的氧气——虽然海洋表面存在有适量的氧气。Timothy Lenton等人认为这种情况的出现是因为表层海水氧气消耗量大——而这主要取决于微型细菌的分解行为，但这些细菌几乎不会沉入海水表面以下。但是，一旦有较大细胞进化——特别是具有有机外壳的变形虫——死亡后的细胞沉入水中，海水表面的氧气需求则会下降。研究人员认为，来自海水表面的氧气在这之后会扩散并向下混合。再经过大约数千万到数亿年后，滤食海绵的进化可能将更多的有机物质从海洋表面除去，使得氧气进一步扩散。