46億年來，地球經歷了兩次大氧化事件，假如氧氣再次暴增會怎樣？

如果氧氣突然暴增,地球會變成什麼樣子? 地球表面含氧量是20%,我們身體中的氧氣和水一起佔到人體的65%。 一個成人每分鐘正常呼吸的次數在16次到20次之間,一天大約就要消耗550升氧氣。 這些數字對於我們來說代表着正常和平衡。 我們需要氧,這很明顯。 但當我們的地球有一天含氧量出現異常時,周圍的一切會發生什麼變化? 我們先來回顧地球兩次大氧化事件。 46億年前地球誕生,那時候的地球空氣中的氧分子還不到現在大氣含氧量的0.001%。 在荒蕪了20多億年後,在距今24億年前,地球迎來了第一次大氧化事件。 那時候的地球出現了藍藻和細菌等等單細胞生物。 而藍藻是最早可以通過光合作用釋放氧氣的生物。 隨着藍藻的繁衍,大氣中的氧氣逐漸增多。 從24.51年前到18.51年前,大氣中的氧氣濃度從0.2%上升到了4%,大量的厭氧生物被氧氣殺死。 但在隨後的十幾億年裏,大氣的含氧量一直維持在這個數值。 學界認爲,前寒武紀海洋中進行光合作用的細菌、藍藻等微生物死亡後,產生有機質在海水中不斷堆積,大量消耗海水中的氧氣,阻礙了大氣含氧量的增加。 直到距今5.8億至5.2億年前後,地球發生第二次大氧化事件,大氣中的含氧量增加到現代大氣含氧量的60%以上的水平。 大氧也全部氧化,導致多細胞徵合生物大輻射,以及動物快速起源和寒武紀大爆發。 植物登上了陸地,時間來到泥盆紀。 那時候陸地上還沒有以活植物爲食的動物,植物大肆生長,到泥盆紀結束的時候,大型蕨類能夠長到30米,比之前增高了100倍,形成了世界性的原始森林。 而這些植物就使得大氣中的氧濃度節節攀升,到石炭紀達到地球有史以來最高峯,一度飆升到了35%,科學家還給石炭紀起了另一個名字,巨蟲時代。 那時候陸生動物體型巨大,就拿蟑螂和蜻蜓來說,蟑螂可以長到蜥蜴一般大,蜻蜓張開翅膀,長度可以達到驚人的70釐米。 還有千腳蟲蜘蛛這些昆蟲,動輒就是一兩米的體格,其中大型蜥蜴更是絕對的統治者,但是過高的含氧量也成了後面誘發泥盆紀大滅絕的原因之一。 植物釋放氧氣的同時,抽掉了大氣中的溫室氣體二氧化碳,導致地球降溫,不僅完全解除了超級火山爆發造成的溫室效應,還使地球墜入了冰期。 很多海洋生物因承受不了忽熱忽冷的氣溫驟變而死亡,還有水體負營養化,但跟陸地相比就是冰火兩重天的陣勢了。 陸地無限生機,海洋屍痕遍野,只有向陸地進發才能不湮滅在歷史的灰燼中,所以第一隻肉鰭魚爬上了陸地,開啓了陸生脊椎動物的新時代。 學界認爲,這次大氧化是因爲當時的地球大陸通過拼合形成的一個甘瓦那超大陸和位於超大陸內部的超級中央造山帶,將八億年前後的大量沉積的蒸發鹽礦物風化波石輸入海洋。 這些富含硫酸鹽的蒸發鹽就是一種氧化劑,可以氧化海水中的有機物,同時向大氣排放大量的二氧化碳,進一步導致大氣升溫,加強陸地風化作用和蒸發鹽向海洋的輸入量。 使得大氣和海洋中的氧氣快速增加,從此地球產生的氧氣開始進增,建立起了新的平衡,而這一平衡一直維持到了現在。 再回到一開始的問題,如果現在氧氣暴增,地球會變成什麼樣? 首先,絕大多數生物會發生醉氧反應,所謂的醉氧指的是身體從缺氧環境中回到富氧環境時發生的反應,和醉酒有點相似。 人會產生眩暈或迷頓的感覺,去往含氧量低的地方肯定會好受些,比如青藏高原這種高海拔地區。 當然,更快的方法是可以戴上厚口罩,減少氧氣的吸入,但最根本的方法還是創造一個低氧環境,不然絕大部分人類和動物都會在醉氧的狀態下死亡。 含氧量的增加還意味着更快的生長速度和更快的老化速度,因爲氧氣攝入量大會讓有機體代謝的速度加快,但也會讓一些生物的大腦負擔變輕,智商可能會得到很大的提高。 接着就是巨型昆蟲,就像前面說過的巨蟲時代一樣,昆蟲在短期內不會有太大的變化,但如果放任不管這些昆蟲會演化成什麼樣的體型就很難說,超過巨蟲時代的體型都有可能。 畢竟演化沒有固定的模板,一切都是爲了種族的延續,而且昆蟲們的繁殖速度是很快的,可能在人類還沒有適應撫養環境前,它們就對人類造成了干擾和威脅。 而且氧氣還是一種很好的助燃劑,在合適的條件下一切皆可燃,到那時類似澳大利亞山火和加州大火那樣的火災可能會司空見慣,大火還會引發升溫,很多動植物也會因爲這次升溫而走向滅亡。 所以說,氧氣並不是越多越好的,還是夠用就行。 我們人類和現代生物最適應的就是現在21%的氧氣濃度,過高的氧氣濃度會對我們的機體產生損害,而且會打破地球的生態平衡。 這裏是宇宙天文館,記得關注我,我們下期再見。