Палеопротерозой е първата ера от еона на протерозоя. Тя настъпва след архейската епоха и продължава от преди 2500 до 1600 милиона години (mya). Това е време на големи промени в химията на океаните и атмосферата, масово образуване на седименти и важни еволюционни стъпки към по-сложен живот.
През палеопротерозоя цианобактериите са произвеждали огромно количество строматолити, които остават едни от най-разпространените макроскопични фосили от този период. Масовото фотосинтезиране от цианобактериите довежда до значително увеличаване на свободния кислород в атмосферата — явление, известно като Голямото окисление (Great Oxidation Event). Увеличаването на кислорода предизвиква серия от геоложки и химични промени, като например широкото натрупване на бандови желязосъдържащи формации (BIF), образувани при окисление и утаяване на разтворени железни йони.
Във фосилните записи се появяват и първите едноклетъчни еукариотни организми — микроскопични клетки с вътрешни мембрани и ядрооподобни структури. Появата на еукариоти бележи начало на нова еволюционна глава, тъй като те дават възможност за по-сложни клетъчни организации, в последствие водещи към многоклетъчност и разнообразие в море и суша.
Палеопротерозойският период е съпроводен и от активни тектонски процеси. Първите идеи за съществуването на древни суперконтиненти се отнасят към тези времена: някои реконструкции предполагат формиране и събиране на големи континентални блокове (понякога наричани хипотетично Kenorland, Nuna/Columbia и други имена в различни модели). Поради сблъсъци на континентални масиви се оформят големи орогенни пояси — например транс-лабораторни сблъсъци, чийто отпечатък се вижда в древните континентални кори.
Геоложките записи от епохата показват, че някои от скалите са били относително нормални седиментни скали, а не силно метаморфозирани, което позволява съхранение на редки, но важни химически и фосилни свидетелства за условията на повърхността и в океаните. След засилване на окислението се наблюдава и промяна в седиментния дял: изчезване на детритни пирит и уранитови зърна от някои плаводни наслаги и поява на т.нар. "червени седименти" (red beds), показващи окислителни условия на сушата.
През ранния палеопротерозой Земята преживява и една от най-дългите и студени ледникови фази — Хуронска гляциализация (приблизително 2.4–2.1 млрд. г.), свързвана с промяната в нивата на парникови газове и с Голямото окисление. Това предизвиква значителни промени в екосистемите и вероятно води до масово изтребление на много анаеробни микробни групи, чувствителни към кислород.
Ключови събития в Палеопротерозоя (приблизителни дати)
- ~2.5 млрд. г. — начало на палеопротерозоя.
- ~2.4–2.0 млрд. г. — Голямото окисление; интензивно отлагане на бандови желязосъдържащи формации.
- ~2.4–2.1 млрд. г. — Хуронска гляциализация (една от най-големите ледникови фази).
- ~2.1–1.8 млрд. г. — първи убедителни следи за еукариотни клетки във фосилните записи.
- ~1.8–1.5 млрд. г. — сглобяване на големи континентални масиви и формиране на суперконтинентни конфигурации според някои реконструкции.
- ~1.6 млрд. г. — края на палеопротерозоя и преход към мезопротерозой.
Значението на палеопротерозоя е голямо: в този период се променят фундаментално условията на планетата — от химически ред до климатични цикли и тектонска организация — и се създава основата за развитието на сложен, аеробен живот и по-нататъшната еволюция на еукариотите.
