吉姆·查普曼《超纲冷知识》| 氧气最早是怎么来的？

李艳 大概在距今30亿~40亿年时，生命出现了。对那时的早期生命而言，我想这并不是多么值得激动的事情。那些仅仅由单细胞组成的生物，可完全不知道自己未来会变成什么样。历史在细节上总会有点儿模糊，再加上40亿年确实太久了——几乎所有那些存有化石记录的石头要不磨损殆尽，要不就在被融化后重回地核。不过，我们至少还有一种细菌作为证据，它带来了转机。                          这种细菌就是蓝细菌，它和其他任何细菌都不一样。基本上就是，如果皮克斯拍了一部叫作《细胞》的动画电影的话，那么蓝细菌一定是里面的绝世英雄（如果皮克斯真的拍了这部电影，那我理应拿到一点儿版税）。不像其他的细菌那样从周遭环境中汲取化学养分，我们的这位小英雄通过从太阳辐射中汲取能量而变得又大又壮。这也是第一类能进行光合作用的有机物（你可能还记得中学时学的光合作用的定义吧，或许你已经忘了？光合作用就是生物吸收太阳能，并将其转化为自身的化学能，从而存活并生长的过程）。光合作用的意义在于这一过程的副产品改变了全球的气候，并对生命具有无与伦比的作用，这个副产品就是氧气。如今，大多数的生物都要依靠氧气存活，比如人类就非常享受呼吸这个过程，而且几乎所有你能想到的复杂生物都是这样的。但是，在勇于创新的蓝细菌之前，几乎所有地球上的生物都是厌氧的——它们并不能耐受有氧气的环境（这听上去也挺合理，毕竟那时地球上没有氧气这种东西存在）。这些生命形式从周围的无氧气体和各种化学物质里汲取能量，开开心心地生活在那个过于温暖舒适的环境里。二氧化碳、水蒸气和甲烷，这些如今被统称为“温室气体”的东西几乎就是当时大气中的全部成分。当然，你可能已经忘了温室气体这个中学的知识点。所谓温室气体，就是指那些会让地球变得更加隔热的气体，它们会大大减少地表反射回太空的太阳辐射热量。就好像你上床睡觉时觉得很冷，所以你裹紧被窝，很快就会感觉身体暖和了，但是如果时间一长，又会觉得有点儿太热了。试想这个场景发生在地球上。然而，氧气也有贪婪的一面，它会和几乎所有的东西发生反应，于是它彻底改变了地球的外貌。当蓝细菌将二氧化碳狼吞虎咽地吸收进体内并且释放出氧气时，随着臭氧层最终出现，温室效应减弱了，地球的温度也就此下降了。此时此刻，我们应该对那些厌氧的生物（大概就是当时几乎所有的生物吧）表示沉痛的哀悼，因为它们基本都死了。安心地去吧，小家伙们。总的来说，氧气对于我们和大多数现代生命而言都是一个好东西，但对于其他的那些生物来说，就不是那么友善了。