若地球大气的氧气含量突然翻倍，100年后，地球会变成什么样？

说出来你可能不信，我们人类是“厌氧生物”，真正需要氧气的，是我们身体里的线粒体。

它被认为是远古的好氧生物，与厌氧生物进行合作，最终形成了今天的细胞结构。

身体里的线粒体

地球生命的初始版本，是不需要氧气的，氧气浓度上升，并不会让人类的有氧呼吸加强，反而会加速体内线粒体的消耗，最后寿命缩短。

人类的老化过程，其实也就是我们的氧化过程。

那么，地球上的氧气是怎么来的？氧气浓度升高会怎样？哪些生物能适应高浓度氧气含量？

如果长时间持续高氧，地球会怎样？让我们做个设想，假如地球大气的氧气含量突然翻倍，100年后的地球会变成什么样？

现在的人离不开氧气

地球的氧气是怎么来的？

现在地球的大气中，有78%是氮气，21%是氧气，剩下的是其他气体。

然而，这不是地球大气的原始配置，早在大约46亿年前，地球诞生之初，大气中含量最多的是氢气、甲烷、硫化氢和二氧化碳，也就是说那个时候的地球就是一个“臭鸡蛋”。

早期的光合作用，使用的原料是大气中的氢原子，来自甲烷、硫化氢气体，不会产生氧气。

当时的生命，以古菌为主，它们是那个时代的顶级生物。

有顶级生命，那么就有底层生命，当时的一种蓝细菌（又称蓝藻），被古菌压制，它们抢不到空气中的氢原子，面临着灭绝的危险。

蓝藻可不是蓝色

在古菌的压制下，蓝细菌学会了使用水里面的氢原子，这就导致每使用一个水分子，就会有一个氧原子被剩下，两个氧原子结合就形成了一个氧气分子。

起初，氧气遇到了地球上的亚铁离子等被消耗，随着这些物质一一被氧化，地球上再也没有可以消耗氧气的存在了，于是在大约26亿年前，大气中出现了自由状态的氧气。

不起眼的蓝细菌，即将掀起一场风暴，氧气浓度开始增加，这对地球生命来说是从来没有遇到过的事情，很快，氧气就宛如毒气，蔓延了整个地球。

早期生命们在这样的氧化打击下，纷纷败下阵来，包括制造出氧气的蓝细菌。

氧气席卷地球

好在，生命总会找到出路，在氧气的淬炼之下，一种全新的生命拥有了有氧呼吸的能力。

而厌氧生命也发现，最危险的地方，也是最安全的地方，好氧生命周围，是氧气浓度最低的。

于是二者达成了“交易”，逐渐你中有我，我中有你，形成一种细胞结构，这就是我们现在大部分生物的初始形态——线粒体细胞结构。

线粒体 结构

从那一天开始，地球上的生物基本上离不开氧气。是这并不代表氧气越多就越好，如果氧气浓度比较高，会发生什么呢？

氧气浓度升高会怎样？

地球历史上，真的出现过高浓度氧气时代，那就是石炭纪，距今大约3.55亿年至2.95亿年，又被称为“巨虫时代”。

在石炭纪，节肢动物的体型普遍都很大。

宛如鸽子一样大的巨脉蜻蜓，翼展半米的巨型知了，体长70厘米的肺蝎，1米以上的巨型马陆。

石炭纪时期的生物

如果人类穿越到石炭纪，会以为自己看见了异形。

这是因为，节肢动物的呼吸依靠的是身体上的气门，体型越大越能吸收更多的氧气。

气门之间通过神经相连，节肢动物的神经与脊椎动物不一样，传导速度非常慢，跟人类走路的速度差不多。

所以，体型越大的节肢动物，行动也更缓慢。

但是氧气浓度会减小这个劣势，因此石炭纪成为了节肢动物，尤其是昆虫进化的黄金时期。

石炭纪时期的巨型蜻蜓化石

如果现在地球上的氧气浓度翻倍，从21%变为42%，石炭纪的氧气含量最高峰是大约45%，平均浓度35%左右。

也就是说，我们的地球将重回石炭纪。可能一开始会有很多动物无法适应高浓度的氧气，比如人类。

我们对于氧气的要求非常高，一般来说，我们每分钟消耗0.25—0.3升的氧气。

因此健康的氧气浓度只能在19.5%至23.5%，超过或者低于这个值，人体就会有不良反应。

人类离不开氧气

42%的氧气浓度，已经超过了人体承受的极限，人类会氧气中毒。

高浓度氧气会使呼吸中枢出现麻痹，导致人体呼吸停止或者放缓，结果活活憋死在氧气中。

此外，氧气进入人体后，会变成自由基，与细胞内的很多有机物结合，造成细胞的氧化。

我们都见过被氧化的苹果是怎样的，那么我们的细胞就会变成这样。

新鲜苹果和被氧化后的苹果对比

被氧化的细胞寿命会缩短，所以人的寿命也会缩短，氧气翻倍，人类寿命被砍半。

不只是人类，大部分动物都无法摆脱这场氧气浩劫，只不过，地球上的生物不可能完全灭绝。

哪些生物能适应高浓度氧气？

首先从高浓度氧气之下崛起的，是植物。

不容小觑的植物

我们总是关注生物史上的那些霸主，忽略“人畜无害”的植物所隐藏的实力。

历史上有多次灭绝事件都是植物制造出来的，并且拉着一大堆动物陪葬。

比如石炭纪雨林崩溃，就是植物吸干了地层和大气的碳、氮、磷、钾，导致二氧化碳浓度降低，一波全球变冷大部分物种凉凉。

模拟石炭纪雨林

再者，进入新生代之后，由于环境变化，氧气浓度也逐渐降低，低矮的灌木和草取代了森林。

结果很多动物不能吃草，又凉了，植物作为生产者，总是第一波进化。

高浓度的氧气会让很多树长得比原来高，草地也像用了生发水一样变成森林，森林覆盖率翻倍。

高大的树木离不开氧气的供给

植物的繁盛会促使动物的兴旺，节肢动物们再次迎来了自己的时代，巨虫们会再次降临在大地上。

脊椎动物中，鸟类将成为代表，重现荣光，这是因为鸟类有气囊系统，这能帮助它们在缺氧或者高氧的情况下，适应环境。

不过哺乳动物就比较悲催了，因为氧气浓度增加对哺乳动物来说是致命的，很多哺乳动物可能抗不过最初，导致幸存下来的都是小体型，这让节肢动物和鸟类有机会抢占一些空缺的生态位。

值得注意的是，脊椎动物不会因为氧气浓度的增加而体型变大，只有陆地节肢动物才会如此。

而且它们的长大也是有极限的，历史上最大的节肢动物是莱茵耶克尔鲎，体长2米，但是它只能食腐，不能成为积极的掠食者。

莱茵耶克尔鲎 已经灭绝

如果高氧环境持续的时间很久，那么最后还是脊椎动物的天下。

长时间后地球会变成什么样子？

如果高氧环境持续100年，那么这段时间是生物们的适应阶段。

人类会成为第一个出局的物种，处于食物链的顶端，受到的打击是最大的。

这一时期，哪怕是节肢动物也过得不好，因为地球已经维持原先的21%含量太久。

大家都需要时间来缓解高氧带来的副作用，只不过有些物种缓着缓着就直接成为历史了。

不敢想象高度氧气的地球

适应期不止100年这么短，可能这场自然选择会持续上万年，直到地球上的生物都能适应高含量的氧气。

生物熬过了适应期，那么接下来就是它们繁盛的阶段。

人类的出局，让地球的空间瞬间多了起来，城市被绿色植物覆盖，参天大树再次遍布陆地。

除了建筑能代表人类来过，其他人类的痕迹会被慢慢瓦解。

巨型的昆虫会飞过天空，但是它们不会制霸天空，因为鸟类还在，食虫的哺乳动物还在。

或许巨型蜻蜓有一次登上历史舞台

总之，这场氧气含量增加，只有人类受到的伤害最大，真正的“只有人类受伤的世界”。