在一个有25亿年历史的澳大利亚页岩中所测到的氮和碳同位素，也许可以捕捉到现代需氧氮素循环的最初日子，该循环是由远古的微生物活动所驱动的。这个氮素循环的中心是微生物，这一化学旅程将氮素从其大气形式转变为所有生命体所使用的形式。Jessica Garvin及其同事检验了这些同位素的证据后提出，现代的氮素循环（即在此循环中，能加工氧的细菌帮助产生了硝酸盐和亚硝酸盐）可能在氧气于23亿年前开始积累之前就已经形成了。这些发现提示，至少有一个主要的氮素加工细菌组在地球的大气变得富含氧气之前就已经演化而成了。
