咱们都知道，氧气那可是生命的必需品，咱们人类，还有地球上的各种动植物，每时每刻都离不开它。但你有没有想过，这地球上的氧气到底是从哪儿来的呢？这背后啊，其实藏着一段超级精彩，甚至可以说是充满了 “博弈” 的故事。
地球的年龄大概有 46 亿年了，可在它诞生之后差不多一半的时间里，大气里的氧气含量那是极少极少的。那时候啊，氧气主要是原始大气被阳光照射时，从二氧化碳和水分子里分离出来的。但因为氧气这东西化学性质太活泼了，游离状态的氧很快就会被岩石里的铁，还有火山爆发喷出的氢给吸收掉。所以啊，在生命诞生的早期，地球上的生物基本上全都是厌氧生物，氧气对它们来说，就跟 “毒气” 似的。
说到这儿，就不得不提一种神奇的生物 —— 蓝藻。别看它个头小，可对地球的影响那是巨大无比。大约在 24 亿年前，蓝藻开始进行产氧光合作用。它们利用水、二氧化碳和阳光制造食物，同时产生大量的氧气，而在当时，这氧气可是有毒的副产品。一开始呢，新生成的氧气还能被岩石里的铁和大气中的氢吸收。但后来，也不知道是因为啥机缘巧合，地球上的火山活动暂时性地减少了，氧元素就渐渐能够以游离的氧气形式存在于大气中了。而且，越来越多岩石表面的铁和磷被氧化后，随着雨水冲刷进了海洋，海水富营养化，这可把蓝藻给乐坏了，它们开始疯狂繁殖和生长。这就形成了一个正反馈，地球的氧气含量就这么急剧增加，大气成分也跟着改变，这在地球历史上被称为第一次大氧化事件。
从大约 23 亿年前到 18.5 亿年前，大气中的氧气浓度从 0.02% 一下子上升到了 4%（现在是 21%）。你知道吗，这第一次大氧化事件对当时的地球生命来说，简直就是一场灭顶之灾，直接导致了超过 99% 的生命死亡，那场面，比六千多万年前恐龙灭绝还要惨烈得多。厌氧生物原本靠着硫化反应等吸收能量，可跟氧化反应比起来，效率低太多了。没办法，幸存的微生物只能努力进化出有氧呼吸这种形式，像咱们现在知道的破伤风杆菌等厌氧细菌，就是那次灭绝事件的幸存者。不过呢，有失就有得，原核生物慢慢 “退居二线”，更高级的真核生物开始崭露头角，这也为后来人类的出现，开启了演化的大门。
你以为这就完了？还早着呢。在第一次大氧化事件之后，地球又进入了一个长达十几亿年的低氧环境期。这可把科学家们给好奇坏了，为啥呢？后来提出了一个 “有机碳库模型”。原来是因为前寒武纪海洋表层透光带里，进行光合作用的微生物大多是原核生物，它们死亡后的有机质特别容易被氧化降解，就像一个大沼泽，不停地消耗着海水中的氧气，所以海水就缺氧了。
一直到第二次大氧化事件，情况才有所好转。科学家们觉得，这主要是大规模的造山运动把大量富含硫酸盐的蒸发岩矿物风化剥蚀后，送到了海洋里。这些硫酸盐有氧化性，通过硫酸盐还原菌，把海里的有机质给氧化了，形成黄铁矿，就像给有机质找了个 “保险柜”，把它们 “封存” 了起来。海里的有机碳库一下子就减少了，排出的二氧化碳又导致了温室效应，大气一升温，陆地的风化作用加强，又往海里送了更多硫酸盐，这又是一个正反馈，大气中的氧气就又迅速上升了。这第二次大氧化事件，那可是生物进化史上的一个大里程碑，有科学家认为，寒武纪生命大爆发就和它关系密切。
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那地球上的氧气一开始到底是咋来的呢？过去，科学家们都觉得大气光化学反应是早期地球初始氧的主要来源，核心就是水解离形成过氧化氢，过氧化氢再分解产生氧气。但近些年研究发现，大气光化学反应产生的过氧化氢通量特别低，根本没办法支持产氧光合作用进化这些重要过程。后来，中国科学院广州地球化学研究所的何宏平团队有了新发现。他们在模拟早期地球大气环境下，用同位素示踪技术研究石英 - 水界面反应过程，发现过氧化氢和氧气中的氧原子主要来自矿物表面基团，也就是过氧自由基，只有少量过氧化氢是水解离产生的。在机械外力作用下，像风化剥蚀、河流冲刷、构造运动这些地质过程中，硅酸盐矿物 - 水界面能不断释放活性氧，这就成了早期地球非生物氧化剂的重要来源。这可把传统认知给颠覆了，原来石头也能产氧啊，地球初始氧很可能是从矿物表面来的。
还有中科院大连化学物理研究所的团队发现，二氧化硫分子极紫外光解离能产生硫原子和氧气。地球太古期火山喷发频繁，大量二氧化硫气体进入大气层，光照下就能产生氧气。估算下来，在太古期火山活跃的 2 亿年里，累积的产氧量有可能达到现代大气中氧气含量的 4.3%，这可能也是地球大氧化事件发生的一个重要诱导机制。
你看，地球氧气的起源和生命的演化就是这么复杂又神奇。生命和氧气之间，就像是在进行一场持续了千万年的博弈，它们相互影响、相互改变。每一次氧气含量的变化，都对生命的发展产生了巨大影响；而生命的活动，也在一定程度上改变着地球大气中氧气的含量。下次你呼吸的时候，不妨想想这段神奇的历史，感受一下氧气和生命之间那千丝万缕的联系。
好啦，今天关于地球氧气起源和生命与氧气博弈的故事就讲到这儿啦。要是你觉得这篇文章有意思，别忘了动动你那发财的小手点赞关注哦，愿点赞关注的你财源广进，好运连连！返回搜狐，查看更多