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氧氣有毒!生物學(xué)家:21億年前,氧氣曾導(dǎo)致地球生命大滅絕

氧氣是人類(lèi)生命的必需品之一,非常重要。它是呼吸過(guò)程中必不可少的氣體,我們的身體需要氧氣來(lái)維持正常的生理功能。氧氣參與細(xì)胞呼吸過(guò)程,為身體提供能量。在細(xì)胞呼吸過(guò)程中,氧氣與葡萄糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)結(jié)合,產(chǎn)生能量和二氧化碳。這個(gè)過(guò)程是維持身體正常功能所必需的。

我們的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)氧氣的缺乏極為敏感,缺乏氧氣會(huì)導(dǎo)致頭暈、頭痛、疲勞、注意力不集中等癥狀,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致意識(shí)喪失。因此,我們需要確保身體能夠獲得足夠的氧氣,以維持身體健康和正常功能。

那為什么有人說(shuō)“氧氣有毒”,其實(shí)這不單單是一種調(diào)侃,而是因?yàn)椴皇撬猩夹枰鯕獾膮⑴c才能維持生理功能,才能生存,對(duì)于某些生命來(lái)說(shuō),氧氣還會(huì)威脅它們的生存,導(dǎo)致其死亡。對(duì)于有些生命來(lái)說(shuō),氧氣其實(shí)有毒!

事實(shí)上,地球上有一類(lèi)厭氧生物,它們就能夠在缺氧條件下生存的生物,不需要氧氣來(lái)進(jìn)行呼吸和能量代謝。與需氧生物不同,厭氧生物無(wú)法也不需要利用氧氣進(jìn)行呼吸作用,而是通過(guò)發(fā)酵、無(wú)氧呼吸等方式來(lái)產(chǎn)生能量。這些過(guò)程不需要氧氣的參與,因此厭氧生物可以在缺氧環(huán)境中生存。

厭氧生物一般都是微生物,常見(jiàn)的比如有厭氧菌、甲烷菌、硫酸鹽還原菌、酵母菌、古細(xì)菌等,它們通常生活在深海、沼澤、污泥、人體腸道等缺氧環(huán)境中。

放射性同位素測(cè)年顯示,我們的地球年齡十分古老,誕生至今已有45.7億年,在這漫長(zhǎng)的歷史中,地球上曾發(fā)生數(shù)不清的生命大滅絕事件,比如發(fā)生在6,500萬(wàn)年前的那次大滅絕事件就導(dǎo)致恐龍等生物從地球上消失。導(dǎo)致生命大滅絕發(fā)生的因素有很多,比如恐龍的滅絕原因,許多科學(xué)家就認(rèn)為與小行星撞擊地球有關(guān)。

經(jīng)過(guò)細(xì)致的研究,古生物學(xué)家表示,大約在21億年前,氧氣也曾導(dǎo)致地球發(fā)生生命大滅絕。

那這是怎么一回事呢?

化石和礦物證據(jù)顯示,大概在35億年前,地球上就出現(xiàn)了最原始的生命。而在早期地球的環(huán)境中,整個(gè)陸地上光禿禿的,什么都沒(méi)有,那時(shí)只有海洋中存在一些原始的單細(xì)胞生命。科學(xué)家表示,那時(shí)地球大氣中的氧氣含量其實(shí)很低,只有現(xiàn)在的 1%左右,因此地球上的早期生命也是不需要氧氣的。

然而,在地球生命的演化過(guò)程中,藍(lán)藻等光合生物的出現(xiàn)改變了這一切,這類(lèi)光合生物在代謝過(guò)程中會(huì)排出了“氧氣”這種在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)屬于廢氣的氣體。

氧氣逐漸增加,這對(duì)當(dāng)時(shí)地球上的生命來(lái)說(shuō)可不是什么好事。因?yàn)檠鯕鈱?duì)當(dāng)時(shí)的那批生命來(lái)說(shuō),不僅不是必需品,反而是有毒氣體。最終在大約21億年前,大量原始生命因?yàn)檠鯕庖约把鯕馑鶎?dǎo)致的環(huán)境變化而滅絕。這一事件史稱大氧化事件。

大氧化事件對(duì)地球環(huán)境和生命演化產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。隨著大量厭氧生物的滅絕,留存下來(lái)的生物逐漸適應(yīng)了有氧環(huán)境,需氧生物逐漸成為了地球生命的主體。不過(guò),仍有一些生物保留了厭氧代謝方式,并在缺氧環(huán)境中生存和繁衍了下來(lái)。

大氧化事件會(huì)雖然導(dǎo)致了生命大滅絕,但氧氣的增加導(dǎo)致了臭氧層的形成,臭氧能夠隔絕紫外線,保護(hù)地球生命免受紫外線的傷害,這為生命由海洋向陸地發(fā)展提供了可能。

實(shí)際上,氧氣對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)雖是十分重要且不可或缺的氣體,但氧氣含量過(guò)高或者過(guò)低都是不利的,甚至是有害的。如果人體長(zhǎng)時(shí)間暴露在高濃度氧氣環(huán)境中,也是十分危險(xiǎn)的,例如高濃度的氧氣會(huì)引起氧中毒,抑制呼吸中樞,導(dǎo)致呼吸減弱或停止,嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致死亡。

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