氧气就是灵气，越多越好？有两次生物大灭绝就发生在富氧时代

绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，从而净化了我们的大气，森林因而有地球的肺之称。

大海里生活着数以亿计的蓝藻和藻类，也向水体和大气中释放了大量氧气， ... 氧气就是灵气，越多越好？有两次生物大灭绝就发生在富氧时代 原创|发布：2019-05-1911:50:45    更新：2019-05-1911:50:45 阅读 21693赞 193 植物和蓝藻释放出氧气，维持地球生命呼吸，因此有“地球之肺”的说法。

然而，植物和蓝藻过度生长，氧气浓度过高，也会对环境造成破坏，给地球生命带来灾难。

地质史上有两次生物大灭绝事件就发生在富氧时代：大氧化事件，晚泥盆纪大灭绝事件。

绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，从而净化了我们的大气，森林因而有地球的肺之称。

大海里生活着数以亿计的蓝藻和藻类，也向水体和大气中释放了大量氧气，因此也有说法称森林和海洋是地球的两叶肺。

地球之肺：热带雨林现代环保主义的要求是保护森林和海洋，我曾无数次的听到过有读者说氧气就是灵气，氧气越多生物体就长得越旺。

但鲜为人知的是，地球生命在进化历程中经历的两次大灭绝，就发生在蓝藻和植物繁盛、氧气浓度急剧上升的时期，无数生命体竟在富氧的大气中窒息而亡。

大氧化事件地球上本来没有游离的氧气，有了生物才有了游离氧。

因此，与一般人想的有氧气才有生命不同，氧气是生物的产物。

距今38亿年前，最早的生命在海洋中孕育，当时大气中只有非常微量的氧气（0.02%），因此早期生物都是一些厌氧生物。

显微镜下的蓝藻最早的产氧生物出现在距今约34亿年前，是至今仍生活在海洋中的蓝藻。

蓝藻能够进行光合作用，将二氧化碳和水合成养分，同时把氧气作为废气释放。

蓝藻虽然叫“藻”，但它并不是藻类，也不是植物，它和细菌一样属于原核生物，因此它还有一个更恰当的名字，叫蓝细菌。

当时地球上占统治地位的生物是厌氧的古细菌，氧气对它们是有害的，主要体现在对它们遗传物质DNA的氧化破坏。

最原始的生命：古细菌古细菌不是古代的细菌，而是一个独立的生物类群，与细菌所属的原核生物域，动物、植物所属的真核生物域并列，是生物的三大域之一，叫古核生物域。

“域”是最大的生物分类单位。

蓝藻产生的氧气最初并没有导致大气中游离氧的增多。

当时海洋中富含二价的亚铁离子，蓝藻释放的氧立即被亚铁离子还原，生成三价的铁离子。

铁盐溶解度远低于亚铁盐，于是沉淀于海底，现在地层中的铁矿床就是在那个时期形成的。

大氧化之前形成的铁矿石蓝藻产生的氧消耗掉早期地球上的还原性物质共用了近10亿年，到距今24.5亿年前，海洋里所有的亚铁离子都已经被氧化，游离的氧终于释放出来，并在海洋和大气中积累。

从24.5亿年前到18.5亿年前，大气中的氧气浓度从0.02%上升到了4%，这就是地质史上著名的大氧化事件，大量的厌氧生物被氧气杀死。

大气中氧气含量变化，第二阶段即大氧化事件由于年代过于久远，我们不清楚当时的生命损失有多大。

但可以确定的是，当时海洋里随处可见的古细菌绝大多数在大氧化事件中灭绝了，今天我们只能在深海热液喷口、高浓度的盐碱湖湖底这种极端缺氧的环境中，才能见到古细菌的踪迹。

与大氧化事件相伴随的是休伦冰期（距今24亿至21亿年前）。

蓝藻吸收了二氧化碳，释放的氧气又把甲烷氧化，这两者是大气中的主要温室气体，于是地球急剧降温，冻成了一个雪球，这就是休伦冰期，地质史上第一次、持续最久也是最严重的一次冰期。

幸亏当时的火山比现在活跃，火山爆发积聚的甲烷和二氧化碳又在几千年间将“雪球地球”融化，否则生物的演化将大受影响。

“雪球地球”，休伦冰期大致就是这个样子进化机遇：早期生命厌氧的毁灭，为好氧生物的发展腾出了空间。

在没有氧气的年代，早期生物的演化受到了能量方面的限制，只能维持最简单的形式。

现在有了氧气，各种生物都可以轻易分解有机质获取能量，生命体得以向更复杂、更高级的方向进化。

大多数古细菌都在这场“氧气灾难”中灭亡了，但有一小部分活了下来，它们具备了DNA修复功能，能修复被氧自由基损伤的遗传物质。

距今21亿年前，这一伙古细菌演化出了核膜，将细胞核和细胞质分开，成为最原始的真核生物。

真核动物（绿藻）细胞距今20亿年前，原始真核生物吞噬了一种好氧细菌，并将后者同化为自身的一部分，这就是线粒体——我们细胞中最重要的细胞器，我们的呼吸中心和能量中心。

从此真核生物过上了有氧生活。

真核动物的线粒体真核生物在十几亿年的演化中分为三个分支：动物、植物和真菌，这才有了如今绚丽多彩的世界。

晚泥盆纪大灭绝事件地质史的单位从大到小有宙—代—纪—世—期5个层级，一个代通常有数亿年，一个纪有5000-8000万年，一个世是几百万到2000万年。

生物大灭绝通常发生在两代或两纪之交的几万年到几十万年间。

但却有这样一个世，整个世都在发生着大灭绝，这个世就是晚泥盆世。

这次大灭绝称为晚泥盆世大灭绝，从距今3.77亿年前一直持续到3.59亿年前，是显生宙的第二次生物大灭绝，也是持续时间最长的一次灭绝事件。

泥盆纪的世界：盾皮鱼称霸，总鳍鱼登陆这场灾难的起因，被认为是发生在今西伯利亚地区的一次超级火山爆发。

然而，有专家指出，这场大浩劫能持续1800万年之久，植物在其中起到了推波助澜的作用。

植物早在泥盆纪之前就已经登上了陆地，当时陆地还没有以活的植物为食的动物，饥饿又无能的节肢动物只能取食植物遗体碎屑。

那个时代真的是植物发展的黄金时期，在泥盆纪之初，陆地植物最高只有30厘米，到泥盆纪结束之际，大型蕨类已经可以长到30米，增高了100倍。

植物在泥盆纪迅速蔓延到陆地的每一个角落，形成了世界性的原始森林。

晚泥盆世的陆地：植物和昆虫的天堂在植物强烈的光合作用下，大气中的氧浓度从晚泥盆世开始节节攀升，到石炭纪达到地球有史以来的最高峰。

然而，这场海洋生物的灾难就发生在这个富氧时代，凶手之一就是地球之肺——植物。

陆地上本来是没有土壤的，森林主导了风化作用，从岩石中分解出无机盐，这正是植物所需要的肥料。

雨水将无机盐冲进海里，引起了藻类的大量繁殖，导致了水体富营养化，耗尽了海洋里的氧气。

大量的海洋生物就在海洋缺氧的环境中窒息而死。

水体富营养化植物释放氧气的同时抽掉了大气中的温室气体二氧化碳，导致地球降温，不仅完全解除了超级火山爆发造成的温室效应，还使地球坠入了冰期。

很多海洋生物因承受不了忽热忽冷的气温骤变而死亡。

冰川的形成导致海平面下降，海洋生物赖以生存的浅海区域暴露出海面。

这次大灭绝中损失最惨重的就是珊瑚礁，海水缺氧和海平面下降对它们是致命的。

其他的无脊椎动物如三叶虫、腕足动物和菊石，都遭到了不同程度的重创。

泥盆纪霸主：邓氏鱼古鱼类中的盾皮鱼、肉鳍鱼和无颌鱼，要么灭绝，要么损失惨重，只有少数种类残存至今。

泥盆纪海洋霸主、有史以来最大的盾皮鱼类——邓氏鱼，体长6-7米，也在这场灾难中灭绝了。

幸存的古鲨类体长不超过一米，其他的鱼类多数都只有十几厘米。

脊椎动物遭此重创，4000万年之后才重新走上大型化。

在晚泥盆世的陆地，没有什么能阻挡植物和节肢动物的活跃进化，它们在氧气过剩的环境中持续繁荣。

地球呈现出冰火两重天的态势，陆地上生机无限，海洋里尸殍遍野。

晚泥盆世的海洋：一片地狱进化机遇：晚泥盆世大灭绝发生时，地球上有充足的氧气，但海洋动物的鳃无法摄取空气中的氧，只能活活被窒息而死。

海洋曾经是地球生命的摇篮，在晚泥盆世却成为一片地狱。

要么死亡，要么离开海洋。

在晚泥盆世居于统治地位的盾皮鱼就此全部灭绝，肉鳍鱼也遭到重创，但它们不甘心坐以待毙，而是进化出了可以呼吸空气中的氧气的肺，和适于在陆地上行走的四肢。

就在海洋生物正在经历着水深火热的时候，最早的四足动物——鱼石螈成功登陆，来到了生机勃勃的陆地。

这第一批四足动物，就是后来两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物的共同祖先，没有它们就没有后来的恐龙，以及今天的人类。

鱼石螈登陆当四足动物演化到爬行动物阶段，就已经成为陆地上无可争议的主宰。

爬行动物演化出了专门取食植物的植食性动物，从而控制住了植物的无节制蔓延。

植物的黄金时代结束了，动物和植物的关系终于实现了平衡，地球大气中的氧气浓度此后一直保持在20%上下，再也没有晚泥盆世那么剧烈的波动了。

给我们的启示上面两次氧气和植物带来的灾难，给我们三点启示：第一，氧气不是越多越好，而是够用就行。

早期的原始生命适应了大气中只有微量氧，当氧气浓度上升到4%，它们就遭到了灭顶之灾。

我们人类和现代生物最适应的就是现在21%的氧气浓度，过高的氧气浓度会对我们机体产生损害。

人在纯氧环境中只能存活很短的一段时间，所以医学上的吸氧最多也只能用60%的氧气。

地球之肺：热带雨林第二，动物和植物需要平衡，植物也不是越多越好，无节制蔓延的植物也会对环境造成破坏。

新生代以来，由于气候转为干冷，森林渐渐衰退，大气中氧气浓度一直呈下降趋势，从26%下降到今天的21%。

现在森林的破坏和海洋的污染，会加速氧气浓度下降的趋势，因此当务之急就是保护好地球的两叶肺。

第三，每一次生物大灭绝都是一次进化机遇，不适者被淘汰为适者的发展铺平了道路，正是无数次史前灾难造就了今天的世界。

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动物志 匠心计划创作者,中级科普师,优质科学领域创作者 地球大气可能发生颠覆性转变？氧气水平重回24亿年前 环球科学大观 科学论证：美洲虎和绿水蚺谁厉害？ 动物志 人能从镜子中辨认出自己，但绝大多数动物做不到，这是为什么？ 动物志 相关话题 大氧化事件 第二次生物大灭绝 +1已赞 扫码下载百科APP 领取50财富值奖励 分享到微信朋友圈 打开微信“扫一扫”即可将网页分享至朋友圈 举报不良信息 | 投诉侵权信息 | 申请删除词条 | 意见反馈 | 贴吧讨论 ©2021 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号  京公网安备11000002000001号