Думаю, можно, не ошибившись, сказать, что практически весь кислород (в смысле O2) на Земле был произведен в ходе оксигенного фотосинтеза. Но окисление воды это не единственный процесс, в ходе которого живые организмы могут производить кислород. Есть и другие варианты [1]:
1) Разложение т. н. активных форм кислорода (например, разложение перекиси водорода каталазой или превращение супероксид анион радикала в кислород и перекись);
2) Разложение хлорита (ClO2-) на хлорид и кислород (ClO2- → Cl- +O2);
3) Разложение оксида азота (II) на азот и кислород (2NO → N2 +O2).
Первый вариант не слишком интересен, потому что в условиях, при которых образуются активные формы кислорода, кислород и так присутствует.
Второй вариант встречается у некоторых бактерий, способных дышать (пер)хлоратами - в процессе (пер)хлораты восстанавливаются до хлорита, который под действием специального фермента (хлоритдисмутаза) разлагается на кислород и хлорид. Хотя в природе перхлораты и хлораты встречаются редко, такой процесс все же существует.
Третий вариант встречается у некоторых метанокисляющих бактерий из так называемой группы NC10. Эти бактерии способны извлекать кислород из нитрита, восстанавливая его до оксида азота (II), который диспропорционирует на азот и кислород; последний сразу же расходуется на окисление метана.
Не так давно открыли еще один путь производства кислорода аммонийокисляющей археей (AOA) Nitrosopumilus maritimus [2].
Этот организм, как и другие хорошо известные AOA, окисляет аммиак до нитрита кислородом. Если дать культуре клеток аммиак и кислород, они будут окислять аммиак, и концентрация кислорода будет падать. Как ни странно, когда весь кислород оказывается израсходован, его концентрация вдруг начинает расти. В ходе экспериментов с разными способами детекции установили, что это не артефакт; с помощью вещества, поглощающего оксид азота, определили, что кислород образуется как раз из NO. Можно предположить, что N. maritimus диспропорционирует NO на азот и кислород, как NC10 бактерии, но в экспериментах не сходились скорости образования кислорода и азота - кислород почему-то накапливался быстрее, то есть, видимо, есть еще какой-то промежуточный продукт, предшествующий азоту; этим продуктом оказался веселящий газ.
Похоже, выходит так, что эта архея в аэробных условиях окисляет аммиак кислородом; когда заканчивается кислород, она начинает извлекать его из ранее накопленного нитрита. На конференции #mboa2024 я познакомился с девушкой, которая делала эту работу (Beate Kraft); насколько я понял из разговора с ней, она предполагает, что есть какой-то механизм, включающий диспропорционирование NO в микроаэробных условиях.
Ферменты, осуществляющие реакции диспропорционирования NO до кислорода и N2O, а также реакцию восстановления N2O до N2 пока не установили.
[1] K. F. Ettwig, D. R. Speth, J. Reimann, M. L. Wu, M. S. M. Jetten, and J. T. Keltjens, “Bacterial oxygen production in the dark,” _Front. Microbio._, vol. 3, 2012, doi: [10.3389/fmicb.2012.00273](https://doi.org/10.3389/fmicb.2012.00273)
[2] B. Kraft _et al._, “Oxygen and nitrogen production by an ammonia-oxidizing archaeon,” _Science_, vol. 375, no. 6576, pp. 97–100, Jan. 2022, doi: [10.1126/science.abe6733](https://doi.org/10.1126/science.abe6733)