如今的大气成分
大约32亿年前,一群叫蓝细菌的生命利用水来作为光合作用的原料,从中提取出氢元素。水分子由两个氢原子和一个氧原子组成,蓝细菌不会用氧元素,因此它们每使用一个水分子就会多出来一个氧原子。
很快,当时的地球上出现了游离的氧原子,它们两两结合形成氧气。一开始这完全不是事儿,地球上到处都是还原物,铁是2价的,空气中含量的最多的硫化氢气体可以被氧气氧化。所以那个时候氧气是有的,但很快就被还原成原子。
可是,地球的资源是有限的,铁总有一天会被全部氧化,硫化氢也有被消耗完的一天。蓝细菌就这样日夜不停地生产了10亿年,将地球表面一切能够还原的力量粉碎掉,氧气第一次出现在了大气之中。
可是地球生命们从来没有吸过氧,大家都是厌氧生物,突然一下子来了氧气,它们没有适应,很多生物在蓝细菌产生的氧气中死亡,包括蓝细菌自己也被自己坑了。
显微镜下的厌氧生物
不过生命总能找到出路,一些生命适应了有氧的生活,它们进化出了有氧呼吸,利用氧气将有机物分解,得到能量。生命第一次可以不直接借助太阳获得能量,从此一批生命便放弃了光合作用,专门用这种方式生活。
植物的祖先和动物的祖先开始在这个时候分道扬镳。氧气也成为了这群好氧生命的后代们必不可缺的物质,越是高等的生命体,越是需要有氧呼吸。现在的多细胞生物,体内有许多的酶参与有氧呼吸,主要是分解糖类等有机物为身体提供能量。人类已经已经离不开氧气了。
太空制氧人类作为地球上最高级的生命,自然不能离开氧气,宇航员去往真空的宇宙,氧气是重点考虑的对象。早期的氧气还真的是用压缩氧气罐供应,但是一场悲剧让人们重新考虑在太空中用氧的问题。
美国探月计划的先行者阿波罗1号发生事故,三名宇航员被活活烧死在了太空舱内。后续经过调查,发现是电路出现了问题,产生了火花。由于飞船带有纯氧罐,一点点火焰就会引发熊熊大火,于是火势蔓延,将整个太空舱都烧了,宇航员在高温和浓烟中死亡。