地球空气的成分比例并不总是恒定的,而是一直在变化的,但这种变化的周期很长,几万年都很难看到肉眼可见的变化。
尽管如此,地球历史上确实出现过一个富氧时期,我们称那个时期为石炭纪。石炭纪这个名字很有意思,可以说准确地描述了那个时期的特征。我们知道,煤炭是植物深埋地下后,经过复杂的化学变化形成的,而当今世界上的煤炭,绝大部分是在石炭纪时期产生的,这也是这一时期名称的由来。
植物在进行光合作用的过程中吸收二氧化碳并释放氧气,所以地球的二氧化碳含量在逐渐减少,而氧气含量在逐渐增加。
研究认为,石炭纪地球的氧气浓度达到了35%左右,氧气浓度增加的最大受益者是昆虫。昆虫有一种非常独特的呼吸方式。它们不像其他动物那样有鳃和肺,它们靠外骨骼上的瓣膜呼吸。氧气通过气阀进入体内,通过气管输送到全身各处。
但是,宏观上氧气浓度高并不是什么好事,因为氧气浓度高,火灾频繁发生,二氧化碳浓度低会导致气温下降,所以发生了石炭纪生物大灭绝,巨型昆虫自此出现死于退出历史舞台。
另外,氧气是一种有两个面的气体。一方面是保证我们生存的“仙气”,另一方面也是促使我们衰落的“毒气”。
氧气进入体内后会氧化细胞,被氧化的细胞会变成游离基在体内徘徊。我们之所以能慢慢衰老,是因为我们的身体有抗自由基的物质,但是如果我们摄入过多的氧气,衰老的速度就会加快,如果我们处在纯氧的环境中,那么我们就会衰老迅速、中毒,甚至死亡。
既然吸氧这么危险,为什么患者还能用吸氧辅助治疗和维持生命呢?关于患者吸氧,很多人可能存在误解。医院给病人吸入的氧气不是纯氧,而是浓度在30%左右的氧气,只比普通空气的含氧量略高。对于呼吸衰竭的危重病人,吸氧浓度可提高50%,但吸入纯氧绝对不行。因此,如果地球是纯氧环境,那么地球上所有的生命都将不复存在,无论是动物还是植物。反过来说,地球不可能是纯氧环境,因为没有植物,谁来制造氧气。
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