恐怖窒息!我们赖以生存的氧气,曾灭绝99%的生命?!

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假如深吸一口气,身体里的蛋白质可能发生改变,DNA链也可能被破坏——这可不是吓唬人的鬼故事,而是地球早期“原住民”真真切切遭遇过的噩梦。

在今天,包括人类在内,地球上绝大多数生命都把氧气当作生存的必需品,就像水和食物一样重要。可要回到地球早期,对那里的“住户”来说,氧气简直就是致命的毒气。地球历史上发生过好几次生物大规模灭绝事件,其中杀伤力最强的一次,发生在距今24亿到21亿年前,科学家称之为“大氧化事件”。

如果我们穿越回早期的地球,不管是从太空远远眺望,还是双脚站在地面上感受,都会觉得那完全是另一个世界。从宇宙视角望去,那时候的地球可不是蓝绿相间的颜色,而是一颗粉红或橙色的星球——原因很简单,大气层里到处都是甲烷。

大概在25亿年前,地球就已经非常“热闹”了,四处都是微小的生命。这些最早的“住户”叫做古菌和细菌。虽然它们的种类五花八门,但有个共同点:全都是厌氧生物。我们今天离不开的氧气,对它们来说恰恰是最恐怖的毒气!在这些厌氧生物里,数量最多、最壮大的要数产甲烷菌。它们靠氢气和有机物填饱肚子,然后把甲烷当作“垃圾”排出去。这样一来,大气里的甲烷就越积越多。

就在这个时候,一种叫蓝藻的微生物登上了历史舞台。它们的到来,相当于给厌氧生物的灭绝按下了倒计时键。蓝藻跟其他微生物可不一样,它有一项独门绝技:利用阳光、水和二氧化碳来制造能量。这个神奇的过程,我们今天叫它光合作用。不过,这种制造能量的方式会产出一个“副产品”——氧气。

蓝藻的数量疯狂增长,氧气的产量也跟着像滚雪球一样成倍飙升。但起初,这并没有威胁到其他厌氧生物,因为海洋里藏着大量的二价铁离子。这些铁离子会主动和氧气结合,变成氧化铁沉到海底。今天澳大利亚和巴西那些红色的铁矿层,就是那个时代的“杰作”。

海里的铁离子储量虽然不小,但再多的存货也总有被用完的时候。终于有一天,铁离子彻底耗尽了,可氧气还在不停地生产出来。于是,海洋里溶解的氧气越来越多,最后多得装不下,开始从海水里冒出来,冲进大气层。海水变了,大气也变了。厌氧生物的DNA被氧气无情地撕碎,整整99%的生命在这场浩劫中消失,只有极少数“幸运儿”躲在地球的一些偏僻角落勉强活了下来。这段历史,就是著名的“大氧化事件”。

同时,大量氧气冲进大气层,和甲烷发生反应,生成了二氧化碳和水。我们都知道二氧化碳是温室气体,能保暖。但说实话,它的保温能力和甲烷根本没法比。打个比方:如果甲烷是一床厚棉被,那二氧化碳顶多就是一层薄床单。随着大气里的甲烷越来越少、二氧化碳越来越多,温室效应迅速减弱,地球温度像坐过山车一样猛跌。最终,地球进入了一个超级冰期,名字叫“休伦冰河期”。在这场巨变中,地球慢慢变成了一颗巨大的“雪球”——冰盖从两极一路铺到赤道,平均气温一度冷到零下50摄氏度。这个冰期持续了整整3亿年。而这一切的“始作俑者”,就是氧气。

既然地球变成氧气星球已经是板上钉钉的事,那些幸存下来的微生物别无选择,只能靠进化来寻求生路。后来,一部分微生物慢慢进化出了抵抗氧化的本领。它们惊喜地发现,用氧气来产生能量,效率比厌氧呼吸高出一大截——足足提升了至少15倍!尝到甜头之后,这些生物不再甘心只当一个小小的细菌。它们开始朝着更复杂的身体结构演化,地球上的生命大狂欢就此拉开序幕。

不过,这可不代表氧气就不毒了。实际上,生物的身体只是进化出了一套解毒系统,但它并不能完全消除氧气的毒害。有98%的氧气会被线粒体好好利用,可剩下的2%会变成体内的自由基。这些自由基会氧化我们的蛋白质,破坏我们的DNA。结果,衰老和癌症就成了大多数生命躲不开的噩梦。