氧气并不是地球“与生俱来”的物质,在过去的45.5亿年的时间里,地球上的氧气经历了一个“从无到有,由少到多”的过程,而在这个过程中,氧气并不是线性增加的,实际上,地球上的氧气曾暴增过两次。
地球上的两次氧气暴增事件第一次开始于大约26亿年前,并于大约18亿年前结束,而其“始作俑者”则是一种简单的单细胞生物——蓝藻细菌,它们也是地球上第一种能够进化光合作用的生物。
蓝藻细菌最早出现在大约34亿年前,当时地球大气层中的氧气含量微乎其乎,完全可以忽略不计,整个地球都处于还原性环境,因此刚开始的时候,蓝藻细菌通过光合作用释放的氧气会很快与其它的元素结合,形成各式各样的氧化物,从而被消耗掉。
而随着蓝藻细菌的大量繁殖,释放的氧气也越来越多,并不断地改变地球上的还原性环境,在这种情况下,氧气就在大气层中大量堆积,最终使地球上的氧气出现了暴增,使大气层的氧气浓度达到了2%左右,而这也被称为“大氧化事件”。
地球上的第二次氧气暴增事件开始于大约5.8亿年前,在短短的大约6000万年时间里(相对于地球的年龄),大气层的氧气浓度迅速就增加到了现代水平的60%左右。
科学家推测,引发此次事件的主要原因是,大规模的地质运动不断地将大量的硫酸盐风化剥蚀并输入海洋,在这个过程中发生了一系列的反应,从而释放出大量的氧气(如上图所示)。那么问题就来了,像这种氧气暴增事件,如果再来一次,会发生什么呢?
如果地球上的氧气再次暴增,会发生什么?如今地球大气层中的氧气浓度为21%,其实这并不是人类生存的最佳氧气浓度,研究表明,最适合人类生存的氧气浓度为24%-30%,在这种环境中,人类的动作更敏捷,头脑也更灵活,耐力也会得到提升。