真细菌面临生死存亡的问题 。 关键之际 , 一支名叫蓝细菌的真细菌 , 在体内合成了一种叫卟啉的物质 , 可以利用古菌剩余的光能拆开水分子 , 获得里面的氢离子 。
水是由两个氢原子和一个氧原子构成 , 蓝细菌夺取了氢剩下了氧 , 氧气不溶于水 , 于是逃逸到了大气里 , 一开始地球上存在众多的还原力量 , 比如亚铁离子 , 它与氧气结合生成铁离子 。
可这些物质是有限的 , 当氧气将这些全部都氧化完后 , 地球上再也没有能够阻拦它的力量 , 于是26亿年前 , 地球大气中终于出现了游离的氧气 , 一场改变生命历史的大氧化事件就此发生 。
氧气摧毁了早期生命的细胞结构 , 不管是古菌还是真细菌都扛不住这样的氧化 , 大量早期生命死亡 , 氧气还将当时地球大气里的甲烷和硫化氢氧化 , 造成地球温室效应减弱 。
整个地球陷入了长达3亿年的冰封 , 史称“休伦冰河期” 。 休伦冰河期过后 , 幸存下来的生命们不得不学会与氧气共生 , 这种情况下进化出了有氧呼吸 , 极大增强了新陈代谢能力 。
此次生命开始复杂化 , 渐渐的多细胞生物出现 , 至此动物和植物的早期祖先实现了分离 , 它们将代表各自开启生命的新征程 。
只不过 , 最初生命以卟啉为核心的光合作用系统已经在10多亿年的进化中固定成型 , 植物的祖先已经无法改变自己利用光的能力 , 最后呈现出绿色 。
石炭纪雨林崩溃事件
随着5.3亿年前的寒武纪大爆发 , 生态圈逐渐形成 , 大约4亿年前 , 植物登上了新的陆地 , 并进化出了早期的树 , 之后几千万年 , 植物不断完善自身 。
并在石炭纪时期 , 形成了地球上最大的一片森林 。 初来乍到的植物们疯狂吸收土地里的氮磷钾化合物 , 这些远古“金坷垃”让植物们长得又高又壮 。
就在这些参天大树茁壮成长之际 , 一场灾难正在这片最初的雨林上酝酿 。 植物们疯狂进行光合作用榨干了空气中的二氧化碳 , 将碳固定在自己的身体里 。
即使死去也无法将碳还给大气 , 早期的分解者们还没有这么高的效率 , 于是石炭纪时期 , 大气中的氧气含量成为地球历史最高时期 , 在25%到35%之间 。
这个时候陆地上的脊椎动物还不是霸主 , 主要是昆虫在制霸森林 , 它们在高氧的环境下长得巨大无比 , 有翼展半米的知了、有鸽子大小的蜻蜓 。
随着气候开始变得干燥 , 一个闪电就可能让这连绵的森林起火 , 加之高氧 , 大火成为了石炭纪的标配 。 大火只是开始 , 随着大气中的二氧化碳低于了临界值 。
地球开始变冷 , 海平面下降 , 整个生态系统崩溃 , 这场植物引发的全球变冷还连带着动物一起经历了大灭绝 , 那些巨型昆虫们纷纷灭绝 , 刚登陆的脊椎动物也是经历了九死一生 。
直到那些植食昆虫们钻开了植物的尸体 , 加快了微生物们的分解 , 让碳回到了大气里 , 才从根本上解决了这个死循环 。 从石炭纪以后 , 地球的氧气含量逐渐降低到21%左右 。
地球设计的平衡
回顾地球上的几次全球变冷 , 几乎每次都是生产者造成的 。 休伦冰河期是最早的生产者蓝细菌 , 之后又有一次“雪球地球事件”是因为藻类 , 而石炭纪雨林崩溃事件是因为早期陆地植物 。
每一次它们超过特定的数量后 , 地球就会“重置”生态系统 , 从而让生命进入下一个纪元 。 就比如我们现在的森林 , 地球上目前的森林覆盖率为30% 。
如果增加一倍 , 覆盖率会达到60% , 乍一看这个数据十分客观 , 甚至现在一些国家的森林覆盖率远超60% 。 但这样的数据下隐藏着和石炭纪一样的危机 。
诚然 , 我们现在破坏了环境 , 排放了过量的二氧化碳 , 所以短时间内 , 这些树木还有足够的碳可以吸收 , 等它们吸收完大气中的二氧化碳后 , 地球温度会开始下降 , 同时氧气含量会增加 。
虽然不至于达到远古的30%以上 , 但绝对比现在的21%高 , 我们抗衰老的本质就是细胞的氧化 , 过量的氧气会加速人体的老化速度 , 人类的平均寿命会减少 。
不止人类 , 许多动物的寿命也会受到影响 , 一些本就短命的动物 , 比如蜉蝣 , 本来它可以活24小时 , 做到朝生暮死 , 如果氧气含量增加 , 可能会缩短到12小时 , 变成朝生午死 。
整个生态的生物寿命都缩短 , 这个影响是致命的 , 很可能再来一次生物“重置” 。 但这并不是说我们现在的森林环境就十分理想 。
据统计 , 亚马逊热带雨林每秒钟就会失去十个足球场大小面积的森林 。 大气中的高浓度二氧化碳导致温度上升 , 致使冰川融化速度加快 。
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