十、氧气曾是生命的“毒药”?(上)|十分钟解密

十、氧气曾是生命的“毒药”?(上)|十分钟解密

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大家好,我是讲故事的Anchor,说起氧气,大家都知道绝大多数生命离不开氧气,我们离开氧气几分钟就会窒息。
可有谁能想到氧气在远古时代曾经是生命毒药?
氧气(oxygen),化学式O2,在空气中大约占比21%,同时氧是自然界中分布最广泛的元素之一,大约占据整个地壳质量的48.6%,对于地球上的生命来说,氧气是必不可少的生命元素,幸运的是大气中的氧气可以不断通过绿色植物的光合作用来补充。
可是你有没有想过这样一个问题,在地球上还没有进化绿色植物的时候,氧气是怎么完成循环的?其实从地球诞生开始,很长一段时间内,大气中的氧含量接近于0,但是在26亿年前的一段时间内,地球大气中的氧含量开始猛增,当时的地球发生了什么?
大家有没有听说“大氧化事件”,在此之前地球大气的氧含量只有0.02%左右,而在大氧化事件发生后,地球的大气氧含量增加到了4%,随后地球大气的氧含量在不断增加,大约5.7亿年前,氧含量再次猛增。
在大氧化事件发生之前,地球上生活的生物全都是“厌氧生物”,这些厌氧生物都属于原核生物,其中一部分还生活在今天地球上的一些极端环境中,我们可以称呼它们“古菌”或者是“古细菌”,这些古菌是最原始的生命形态,它们没有细胞核,大多生活在极端环境中,并且大部分厌恶氧气。
科学家认为,地球生命诞生于古代地球的海底热泉周围,这样的环境是古菌的活动区域,从现存古菌的活动环境可以分析,地球上诞生的最原始生命的区域,环境一定十分的恶劣。
古菌属于原核生物,但是又拥有一些真核生物的特征,是一种让人十分着迷的微生物,在它们的身上我们可以看到原始地球的环境变迁,古菌生活的环境十分特殊,“高盐度”“极热”“极冷”“极酸”,甚至是绝对缺氧的环境中都可以生存,这是因为在古菌诞生于地球的年代,当时地球上大部分环境都是这样的恶劣。形成了深海热泉生物群。
虽然环境十分恶劣,古菌仍然坚定地在地球上存活着,等待着一个飞跃的机遇,直到26亿年前,大氧化事件到来。
当时的海洋中存在大量的“镍”,这些镍会导致甲烷不断出现,但是在27亿年前,海洋中的镍开始大量减少,导致了大量依靠甲烷生存的微生物也随之死亡,给氧气的增加打造了很好的基础,而在地球甲烷含量不断减少的同时,“蓝藻”诞生了。
蓝藻是一种历史悠久的微生物,它并不属于我们经常提到的藻类,而是属于原核生物,但是蓝藻却可以进行光合作用释放氧气,正是蓝藻的出现彻底改变了地球的环境,它让地球大气中氧含量不断增加,虽然对于当时地球上的大量厌氧生物来说,氧气就是“毒药”,但是却给真核生物的崛起提供了基础。
氧气含量对于生物的进化来说至关重要,氧含量达到一定程度后,才可能进化出相对复杂的生命体,而地球上的第一次大氧化事件,挤压了厌氧生物的生存环境,为真核生物的崛起提供了基础。
但是地球氧含量并不是越多越好,如果氧含量不断增加,会带来一个直接的后果——“气温下降”,甚至是长达数亿年的冰河时代
地球的生存环境究竟是怎么走到我们这一步的呢?欲知后事如何,请听下集解密!
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