La Era Paleoarcaica es una división de la escala temporal geológica que comenzó hace 3.600 millones de años y terminó hace 3200 millones de años, durando 400 millones de años aproximadamente. Constituye la segunda era del Eón Arcaico. El período que se define cronométricamente y no hace referencia a un determinado nivel de sección de roca de la Tierra. Las formas de vida reconocibles más antiguas (microfósiles bien conservados de bacterias de hace más de 3.460 millones de años encontrados en Australia Occidental) proceden de esta era. Los estromatolitos se comienzan a formar hace 3500 millones de años, si bien se duda de que los más antiguos tengan un origen microbiano.
En esta época las bacterias comienzan con la fotosíntesis, que inicialmente era anoxigénica, por lo que no desprende oxígeno. En la actualidad, las bacterias verdes del azufre y no del azufre, y las bacterias púrpura realizan este tipo de fotosíntesis. No sería hasta la Era Neoarcaica, hace unos 2800 millones de años, cuando surjan los primeros organismos capaces de realizar la fotosíntesis oxigénica (como las cianobacterias) y comiencen a liberar oxígeno molecular al medio ambiente.
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