氧气有毒现今我们却依然每时每刻呼吸着

众所周知,氧气是地球上动植物生存的关键因素之一,我们每时每刻的呼吸着,是不可或缺的存在,可它却也造就了地球上的第一次生物大灭绝!

距今24亿年前,可以说是生命历史上最为动荡的一段时期。生命已经在地球上繁荣发展了10多亿年,然而,一种新的单细胞生物在此时华丽登场。它们可以利用太阳能,利用过程中却会产生有毒的副产品——氧气。这种单细胞生物迅速在原始海洋中繁衍到了一个不可思议的数量,大气成分也因此改变。这就是地球史上著名的大氧化事件(GOE)。地球大气中的游离氧含量突然增加,随后引发了地球原有的大部分生物灭绝。虽然大量的地质、同位素以及化学证据都表明了这一事件的发生,但事件的真实原因和确切时间至今却还不太清楚清楚。地球上演化出能够进行光合作用的海藻被疑为始作俑者。

在远古的地球大气中,氧是非常稀缺的,当时地球的生物以厌氧生物为主。然而,大氧化事件打破了地球原有大气的平衡,游离氧含量的增加对专性厌氧生物来说简直就是灾难,摧毁了绝大多数的这类生物,造就了地球史上的首次大灭绝。

另外,游离氧还与会与大气中的温室气体甲烷发生反应,使其含量大大降低,进而促发了地球史上最漫长的一次冰期——休伦冰河时期,这次的冰期活生生地将地球变成了一颗大雪球。

随后,地球进化出有氧生物,不断消耗大气中的氧,从而建立了新的平衡。显然,大氧化事件是地球史上的一个重要节点。虽然导致了地球原有生物的大灭绝,但却为日后的生机埋下了伏笔。可以毫不夸张的说,大氧化事件是地球的一次大洗牌或是磐涅重生。

不过氧气也不是纯度越高越好,早在19世纪中叶,英国科学家保尔·伯特首先发现,如果让动物呼吸纯氧会引起中毒,人类也同样。氧气瓶人如果在大于0.05MPa(半个大气压)的纯氧环境中,对所有的细胞都有毒害作用,吸入时间过长,就可能发生“氧中毒”。肺部毛细管屏障被破坏,导致肺水肿、肺淤血和出血,严重影响呼吸功能,进而使各脏器缺氧而发生损害。在0.1MPa(1个大气压)的纯氧环境中,人只能存活24小时,就会发生肺炎,最终导致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2MPa(2个大气压)高压纯氧环境中,最多可停留小时~2小时,超过了会引起脑中毒,生命节奏紊乱,精神错乱,记忆丧失。如加入0.3MPa(3个大气压)甚至更高的氧,人会在数分钟内发生脑细胞变性坏死,抽搐昏迷,导致死亡。这就说明,实际上高纯度的氧气对我们来说也确实是有毒有害的气体。

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来源:天天读报

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